(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機と、
前記原動機により駆動される可変容量型の第１ポンプ装置と、
前記原動機により駆動される可変容量型の第２ポンプ装置と、
前記第１及び第２ポンプ装置により吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
前記第１及び第２ポンプ装置から前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、
前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、
前記第１ポンプ装置の容量を制御することで吐出流量を制御する第１ポンプ制御装置と、
前記第２ポンプ装置の容量を制御することで吐出流量を制御する第２ポンプ制御装置とを備え、
前記第１ポンプ制御装置は、前記第１ポンプ装置の吐出圧と容量の少なくとも一方が増大し、前記第１ポンプ装置の吸収トルクが増大するとき、前記第１ポンプ装置の吸収トルクが第１最大トルクを超えないように前記第１ポンプ装置の容量を制御する第１トルク制御部を有し、
前記第２ポンプ制御装置は、前記第２ポンプ装置の吐出圧と容量の少なくとも一方が増大し、前記第２ポンプ装置の吸収トルクが増大するとき、前記第２ポンプ装置の吸収トルクが第２最大トルクを超えないように前記第２ポンプ装置の容量を制御する第２トルク制御部と、前記第２ポンプ装置の吸収トルクが前記第２最大トルクよりも小さいとき、前記第２ポンプ装置の吐出圧が前記第２ポンプ装置により吐出された圧油により駆動されるアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう前記第２ポンプ装置の容量を制御するロードセンシング制御部とを有する建設機械の油圧駆動装置において、
前記第２ポンプ装置に設けられ、前記第２ポンプ装置の容量に応じて設定を変化させ前記第２ポンプ装置の容量に応じた圧力を生成する可変弁装置と、
前記第２ポンプ装置の吐出圧を検出する第１検出装置と、
前記可変弁装置が生成した圧力を検出する第２検出装置と、
比例電磁弁と、
前記比例電磁弁の出力圧が導かれ、この出力圧の上昇によって前記第１ポンプ装置の容量を減少させるトルク制御ピストンと、
前記第１検出装置により検出した前記第２ポンプ装置の吐出圧と前記第２検出装置により検出した前記可変弁装置の出力圧から前記第２ポンプ装置の吸収トルクを演算し、この第２ポンプ装置の吸収トルクに応じた駆動信号を前記比例電磁弁に出力する制御装置とを備え、
前記比例電磁弁は、前記制御装置から出力された前記駆動信号によって動作して前記第２ポンプ装置の吸収トルクに応じた圧力を前記トルク制御ピストンに出力し、
前記トルク制御ピストンは、前記第２ポンプ装置の吸収トルクに応じた圧力によって前記第１ポンプ装置の容量を制御することで、前記第２ポンプ装置の吸収トルク分、前記第１最大トルクを減少させることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記第２ポンプ装置は、傾転角が変化することで前記第２ポンプ装置の容量を変化させる可変容量部材を有し、
前記可変弁装置は、前記第２ポンプ装置の容量に応じて出力圧が可変となる可変減圧弁であり、
前記可変減圧弁は減圧方向に付勢する設定バネと、この設定バネの付勢力を変化させるピストンとを有し、前記ピストンは前記第２ポンプ装置の前記可変容量部材に当接し、この可変容量部材の傾転角に応じて変位して前記設定バネの付勢力を変化させ、前記可変減圧弁は前記設定バネの付勢力の変化に応じてパイロット圧油供給路の圧力を減圧し、その減圧した圧力を出力することを特徴とする建設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、油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置に係わり、特に、少なくとも２つの可変容量型の油圧ポンプを備え、そのうちの一方の油圧ポンプが少なくともトルク制御を行うポンプ制御装置（レギュレータ）を有し、他方がロードセンシング制御とトルク制御を行うポンプ制御装置（レギュレータ）を有する建設機械の油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置においては、油圧ポンプの吐出圧が複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう油圧ポンプの容量を制御することで油圧ポンプの流量を制御するレギュレータを備えたものが広く利用されており、この制御はロードセンシング制御と呼ばれている。特許文献１には、そのようなロードセンシング制御を行うレギュレータを備えた建設機械の油圧駆動装置において、２つの油圧ポンプを設け、２つの油圧ポンプのそれぞれでロードセンシング制御を行うようにした２ポンプロードセンシングシステムが記載されている。
【０００３】
また、建設機械の油圧駆動装置のレギュレータでは、通常、油圧ポンプの吐出圧が高くなるにしたがって油圧ポンプの容量を減少させることで油圧ポンプの吸収トルクが原動機の定格出力トルクを超えないよう、トルク制御を行い、原動機がオーバトルクとなって停止すること（エンジンストール）を防止している。油圧駆動装置が２つの油圧ポンプを備える場合は、一方の油圧ポンプのレギュレータは自身の吐出圧だけでなく、他方の油圧ポンプの吸収トルクに係わるパラメータ取り込んでトルク制御を行い（全トルク制御）、原動機の停止防止と原動機の定格出力トルクの有効利用を図っている。
【０００４】
例えば特許文献２では、一方の油圧ポンプの吐出圧を減圧弁を介して他方の油圧ポンプのレギュレータに導いて、全トルク制御を行っている。減圧弁の設定圧は一定であり、かつこの設定圧は他方の油圧ポンプのレギュレータのトルク制御の最大トルクを模擬した値に設定されている。これにより一方の油圧ポンプに係わるアクチュエータのみを駆動する作業では、一方の油圧ポンプが原動機の定格出力トルクのほぼ全てを有効に使用することができ、かつ他方の油圧ポンプに係わるアクチュエータを同時に駆動する複合操作の作業では、ポンプ全体の吸収トルクが原動機の定格出力トルクを超えず、原動機の停止を防止することができる。
【０００５】
特許文献３では、２つの可変容量型の油圧ポンプに対して全トルク制御を行うために、メインとサブの２つの可変減圧弁を用い、メインの可変減圧弁の出力圧を他方の油圧ポンプのロードセンシング駆動圧によって可変にすることで、全トルク制御の制御精度を向上させている。また、他方の油圧ポンプのロードセンシング駆動圧をサブの可変減圧弁を介してメインの可変減圧弁に導き、サブの可変減圧弁の出力圧を他方の油圧ポンプの吐出圧によって可変にすることで、他方の油圧ポンプが最小容量にあるときの他方の油圧ポンプの吸収トルクの変化を模擬し、全トルク制御を精度良く行っている。
【０００６】
特許文献４では、２つの可変容量型の油圧ポンプに対して全トルク制御を行うために、他方の油圧ポンプの傾転角の変化に応じて補助ポンプの出力圧を変化させる可変リリーフ弁を設け、この可変リリーフ弁によって前記補助ポンプの吐出圧を変化させることで他方の油圧ポンプの傾転角を補助ポンプの吐出圧として検出し、その吐出圧を一方の油圧ポンプのレギュレータに導いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１９６４３８号公報
【特許文献２】特許第３８６５５９０号公報
【特許文献３】特開２０１５-１４８２３６号公報
【特許文献４】特公平３−７０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の２ポンプロードセンシングシステムに特許文献２に記載の全トルク制御の技術を組み込むことで、特許文献１に記載の２ポンプロードセンシングシステムにおいても全トルク制御を行うことができるようになる。しかし、特許文献２の全トルク制御においては、上述したように、減圧弁の設定圧は他方の油圧ポンプのトルク制御の最大トルクを模擬した一定の値に設定されている。このため、２つの油圧ポンプに係わるアクチュエータを同時に駆動する複合操作の作業で、他方の油圧ポンプがトルク制御の制限を受け、トルク制御の最大トルクで動作する運転状態にあるときは、原動機の定格出力トルクの有効利用を図ることができる。しかし、他方の油圧ポンプがトルク制御の制限を受けず、ロードセンシング制御によって容量制御を行う運転状態にあるときは、他方の油圧ポンプの吸収トルクがトルク制御の最大トルクよりも小さいにも係わらず、最大トルクを模擬した減圧弁の出力圧が一方の油圧ポンプのレギュレータに導かれ、一方の油圧ポンプの吸収トルクを必要以上に減少させるよう制御してしまう。このため全トルク制御を精度良く行うことができなかった。
【０００９】
特許文献３では、２つの可変容量型の油圧ポンプに対して全トルク制御を行うために、メインとサブの２つの可変減圧弁を用い、メインの可変減圧弁の出力圧を他方の油圧ポンプのロードセンシング駆動圧によって可変にするとともに、他方の油圧ポンプのロードセンシング駆動圧をサブの可変減圧弁を介してメインの可変減圧弁に導き、サブの可変減圧弁の出力圧を他方の油圧ポンプの吐出圧によって可変にすることで、全トルク制御の制御精度を向上させている。しかし、２つの可変減圧弁や他方の油圧ポンプのロードセンシング駆動圧を用いているため、回路構成が複雑になり装置も大型化してしまうという問題があった。特に、小型の油圧ショベルでかつ後端半径が小さい、いわゆる後方小旋回型の場合、油圧ポンプを格納するスペースが小さく、搭載が困難な場合があった。
【００１０】
特許文献４では、他方の油圧ポンプの傾転角を可変リリーフ弁により補助ポンプの吐出圧として検出し、その吐出圧を一方の油圧ポンプのレギュレータに導くことで、全トルク制御の精度を高めようとしている。しかし、一般的にポンプのトルクは吐出圧と容量の積、つまり(吐出圧×ポンプ容量)／２πで求められるのに対し、特許文献４では、一方の油圧ポンプの吐出圧を段付きピストンの２つのパイロット室の一方に導き、減圧弁の出力圧（他方の油圧ポンプの吐出量比例圧力）を段付きピストンの他方のパイロット室に導き、吐出圧と吐出量比例圧力との和を出力トルクのパラメータとして一方の油圧ポンプの容量を制御しているので、実際に使用されているトルクとの間に相当の誤差が生じてしまうという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、一方の油圧ポンプが少なくともトルク制御を行うポンプ制御装置を有し、他方の油圧ポンプがロードセンシング制御とトルク制御を行う少なくとも２つの可変容量型の油圧ポンプを有する建設機械の油圧駆動装置において、他方の油圧ポンプの吸収トルクを簡単な構成で精度良く検出して一方の油圧ポンプ側にフィードバックすることで、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用することができる油圧駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、原動機と、前記原動機により駆動される可変容量型の第１ポンプ装置と、前記原動機により駆動される可変容量型の第２ポンプ装置と、前記第１及び第２ポンプ装置により吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記第１及び第２ポンプ装置から前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記第１ポンプ装置の容量を制御することで吐出流量を制御する第１ポンプ制御装置と、前記第２ポンプ装置の容量を制御することで吐出流量を制御する第２ポンプ制御装置とを備え、前記第１ポンプ制御装置は、前記第１ポンプ装置の吐出圧と容量の少なくとも一方が増大し、前記第１ポンプ装置の吸収トルクが増大するとき、前記第１ポンプ装置の吸収トルクが第１最大トルクを超えないように前記第１ポンプ装置の容量を制御する第１トルク制御部を有し、前記第２ポンプ制御装置は、前記第２ポンプ装置の吐出圧と容量の少なくとも一方が増大し、前記第２ポンプ装置の吸収トルクが増大するとき、前記第２ポンプ装置の吸収トルクが第２最大トルクを超えないように前記第２ポンプ装置の容量を制御する第２トルク制御部と、前記第２ポンプ装置の吸収トルクが前記第２最大トルクよりも小さいとき、前記第２ポンプ装置の吐出圧が前記第２ポンプ装置により吐出された圧油により駆動されるアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう前記第２ポンプ装置の容量を制御するロードセンシング制御部とを有する建設機械の油圧駆動装置において、前記第２ポンプ装置に設けられ、前記第２ポンプ装置の容量に応じて設定を変化させ前記第２ポンプ装置の容量に応じた圧力を生成する可変弁装置と、前記第２ポンプ装置の吐出圧を検出する第１検出装置と、前記可変弁装置が生成した圧力を検出する第２検出装置と、比例電磁弁と、前記比例電磁弁の出力圧が導かれ、この出力圧の上昇によって前記第１ポンプ装置の容量を減少させるトルク制御ピストンと、前記第１検出装置により検出した前記第２ポンプ装置の吐出圧と前記第２検出装置により検出した前記可変弁装置の出力圧から前記第２ポンプ装置の吸収トルクを演算し、この第２ポンプ装置の吸収トルクに応じた駆動信号を前記比例電磁弁に出力する制御装置とを備え、前記比例電磁弁は、前記制御装置から出力された前記駆動信号によって動作して前記第２ポンプ装置の吸収トルクに応じた圧力を前記トルク制御ピストンに出力し、前記トルク制御ピストンは、前記第２ポンプ装置の吸収トルクに応じた圧力によって前記第１ポンプ装置の容量を制御することで、前記第２ポンプ装置の吸収トルク分、前記第１最大トルクを減少させるものとする。
【００１３】
以上のように構成した本発明において、制御装置は第１及び第２検出装置によって検出した第１ポンプ装置の吐出圧と可変弁装置の生成圧に基づいて第２ポンプ装置の吸収トルクを演算し、対応する駆動信号を比例電磁弁に出力する。比例電磁弁は制御装置が演算した第２ポンプ装置の吸収トルクに応じた圧力をトルク制御ピストンに出力する。これにより第２ポンプ装置の吸収トルクが増加して第２最大トルクに達するとき、トルク制御ピストンは第１ポンプ装置の第１最大トルクを第２ポンプ装置の吸収トルク分減少させる。また、第２ポンプ装置の吸収トルクが第２最大トルクよりも小さい場合も、トルク制御ピストンは第１ポンプ装置の第１最大トルクを第２ポンプ装置の吸収トルク分減少させる。これにより第１及び第２ポンプ装置に係わる複数のアクチュエータを同時に駆動する複合操作において、第２ポンプ装置がトルク制御の制限を受け、第２最大トルクで動作する運転状態にあるときは勿論のこと、第２ポンプ装置がトルク制御の制限を受けず、ロードセンシング制御によって容量制御を行う運転状態にある場合であっても、第１ポンプ装置の第１最大トルクが第２ポンプ装置の吸収トルク分減少するよう補正され、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用することができる。
【００１４】
また、可変弁装置を用いて第２ポンプ装置の容量に応じた圧力を生成し、制御装置により第２ポンプ装置の吐出圧と可変弁装置の生成圧に基づいて第２ポンプ装置の吸収トルクを演算し、演算した吸収トルクに応じた圧力を比例電磁弁からトルク制御ピストンに出力する構成であるため、回路構成が複雑にならず、第１及び第２ポンプ装置を含むポンプ装置部分を小型化することができる。このため小型の油圧ショベル（特に後端半径が小さい後方小旋回型）であっても、第１及び第２ポンプ装置を狭いスペースに容易に搭載することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、一方の油圧ポンプが少なくともトルク制御を行うポンプ制御装置を有し、他方の油圧ポンプがロードセンシング制御とトルク制御を行う少なくとも２つの可変容量型の油圧ポンプを有する建設機械の油圧駆動装置において、他方の油圧ポンプの吸収トルクを簡単な構成で精度良く検出して一方の油圧ポンプ側にフィードバックすることで、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる油圧ショベル（建設機械）の油圧駆動装置を示す図である。
【図２】本実施の形態における油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。
【図３】可変減圧弁の減圧特性｛メインポンプの容量（傾転角）と可変減圧弁の出力圧との関係｝を示す図である。
【図４】コントローラの演算内容を示すブロック図である。
【図５Ａ】第１トルク制御部により得られるトルク制御特性と本実施の形態の効果を示す図である。
【図５Ｂ】第２トルク制御部により得られるトルク制御特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１８】
〜構成〜
図１は本発明の一実施の形態に係わる油圧ショベル（建設機械）の油圧駆動装置を示す図である。
【００１９】
図１において、本実施の形態の油圧駆動装置は、原動機（例えばディーゼルエンジン）１と、その原動機１によって駆動され、第１及び第２圧油供給路１０５，２０５に圧油を吐出する第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂを有するスプリットフロータイプの可変容量型メインポンプ１０２（第１ポンプ装置）と、原動機１によって駆動され、第３圧油供給路３０５に圧油を吐出する第３吐出ポート２０２ａを有するシングルフロータイプの可変容量型メインポンプ２０２（第２ポンプ装置）と、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂ及びメインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａから吐出され、第１〜第３圧油供給路１０５，２０５，３０５を経由して供給される圧油により駆動される複数のアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈと、第１〜第３圧油供給路１０５，２０５，３０５に接続され、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂ及びメインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａから複数のアクチュエータ３ａ〜３ｈに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブユニット１０４，２０４，３０４と、コントロールバルブユニット１０４とコントロールバルブユニット２０４の間に位置する中間ブロック５９と、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出流量を制御するレギュレータ１１２（第１ポンプ制御装置）と、メインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａの吐出流量を制御するレギュレータ２１２（第２ポンプ制御装置）とを備えている。
【００２０】
コントロールバルブユニット１０４，２０４，３０４は、第１〜第３圧油供給路１０５，２０５，３０５に接続され、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂ、メインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａから複数のアクチュエータ３ａ〜３ｈに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉ，６ｊと、複数の流量制御弁６ａ〜６ｊの前後差圧が目標差圧に等しくなるよう複数の流量制御弁６ａ〜６ｊの前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈ，７ｉ，７ｊと、複数の流量制御弁６ａ〜６ｊのスプールと一緒にストロークし、各流量制御弁の切り換わりを検出するための複数の操作検出弁８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ，８ｉ，８ｊと、第１圧油供給路１０５に接続され、第１圧油供給路１０５の圧力を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、第２圧油供給路２０５に接続され、第２圧油供給路２０５の圧力を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２１４と、第３圧油供給路３０５に接続され、第３圧油供給路３０５の圧力を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３１４と、第１圧油供給路１０５に接続され、第１圧油供給路１０５の圧力が第１吐出ポート１０２ａから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータの最高負荷圧にバネの設定圧力（所定圧力）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って第１圧油供給路１０５の圧油をタンクに戻すアンロード弁１１５と、第２圧油供給路２０５に接続され、第２圧油供給路２０５の圧力が第２吐出ポート１０２ｂから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータの最高負荷圧にバネの設定圧力（所定圧力）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って第２圧油供給路２０５の圧油をタンクに戻すアンロード弁２１５と、第３圧油供給路３０５に接続され、第３圧油供給路３０５の圧力が第３吐出ポート２０２ａから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータの最高負荷圧にバネの設定圧力（所定圧力）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って第３圧油供給路３０５の圧油をタンクに戻すアンロード弁３１５とを備えている。
【００２１】
コントロールバルブユニット１０４，２０４，３０４は、また、第１圧油供給路１０５に接続される流量制御弁６ｃ，６ｄ，６ｆ，６ｉ，６ｊの負荷ポートに接続され、アクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｆの最高負荷圧Plmax1を検出するシャトル弁９ｃ，９ｄ，９ｆ，９ｉ，９ｊを含む第１負荷圧検出回路１３１と、第２圧油供給路２０５に接続される流量制御弁６ｂ，６ｅ，６ｇ，６ｈの負荷ポートに接続され、アクチュエータ３ｂ，３ｅ，３ｇ，３ｈの最高負荷圧Plmax2を検出するシャトル弁９ｂ，９ｅ，９ｇ，９ｈを含む第２負荷圧検出回路１３２と、第３圧油供給路３０５に接続される流量制御弁６ａの負荷ポートに接続され、アクチュエータ３ａの負荷圧（最高負荷圧）Plmax3を検出する第３負荷圧検出回路１３３と、第１圧油供給路１０５の圧力（第１吐出ポート１０２ａの吐出圧）P1と第１負荷圧検出回路１３１によって検出された最高負荷圧Plmax1との差圧（LS差圧）を絶対圧Pls1として出力する差圧減圧弁１１１と、第２圧油供給路２０５の圧力（第２吐出ポート１０２ｂの吐出圧）P2と第２負荷圧検出回路１３２によって検出された最高負荷圧Plmax2との差圧（LS差圧）を絶対圧Pls2として出力する差圧減圧弁２１１と、第３圧油供給路３０５の圧力（第３吐出ポート２０２ａの吐出圧）P3と第３負荷圧検出回路１３３によって検出された最高負荷圧Plmax3（第３圧油供給路３０５に接続されるアクチュエータ３ａの負荷圧−図示の実施の形態ではブームシリンダ３ａの負荷圧）との差圧（LS差圧）を絶対圧Pls3として出力する差圧減圧弁３１１とを備えている。
【００２２】
前述したアンロード弁１１５には、第１吐出ポート１０２ａから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータの最高負荷圧として第１負荷圧検出回路１３１によって検出された最高負荷圧Plmax1が導かれ、前述したアンロード弁２１５には、第２吐出ポート１０２ｂから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータの最高負荷圧として第２負荷圧検出回路１３２によって検出された最高負荷圧Plmax2が導かれ、前述したアンロード弁３１５には、第３吐出ポート２０２ａから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータの最高負荷圧として第３負荷圧検出回路１３３によって検出された最高負荷圧Plmax3が導かれる。
【００２３】
また、差圧減圧弁１１１が出力するLS差圧（絶対圧Pls1）は、第１圧油供給路１０５に接続された圧力補償弁７ｃ，７ｄ，７ｆ，７ｉ，７ｊとメインポンプ１０２のレギュレータ１１２に導かれ、差圧減圧弁２１１が出力するLS差圧（絶対圧Pls2）は、第２圧油供給路２０５に接続された圧力補償弁７ｂ，７ｅ，７ｇ，７ｈとメインポンプ１０２のレギュレータ１１２に導かれ、差圧減圧弁３１１が出力するLS差圧（絶対圧Pls3）は、第３圧油供給路３０５に接続された圧力補償弁７ａとメインポンプ２０２のレギュレータ２１２に導かれる。
【００２４】
アクチュエータ３ａは、流量制御弁６ｉ及び圧力補償弁７ｉと第１圧油供給路１０５を介して第１吐出ポート１０２ａに接続され、かつ流量制御弁６ａ及び圧力補償弁７ａと第３圧油供給路３０５を介して第３吐出ポート２０２ａに接続されている。アクチュエータ３ａは、例えば油圧ショベルのブームを駆動するブームシリンダであり、流量制御弁６ａはブームシリンダ３ａのメイン駆動用であり、流量制御弁６ｉはブームシリンダ３ａアシスト駆動用である。アクチュエータ３ｂは、流量制御弁６ｊ及び圧力補償弁７ｊと第１圧油供給路１０５を介して第１吐出ポート１０２ａに接続され、かつ流量制御弁６ｂ及び圧力補償弁７ｂと第２圧油供給路２０５を介して第２吐出ポート１０２ｂに接続されている。アクチュエータ３ｂは、例えば油圧ショベルのアームを駆動するアームシリンダであり、流量制御弁６ｂはアームシリンダ３ｂのメイン駆動用であり、流量制御弁６ｊはアームシリンダ３ｂのアシスト駆動用である。
【００２５】
アクチュエータ３ｃ，３ｄ，３ｆはそれぞれ流量制御弁６ｃ，６ｄ，６ｆ及び圧力補償弁７ｃ，７ｄ，７ｆと第１圧油供給路１０５を介して第１吐出ポート１０２ａに接続され、アクチュエータ３ｇ，３ｅ，３ｈはそれぞれ流量制御弁６ｇ，６ｅ，６ｈ及び圧力補償弁７ｇ，７ｅ，７ｈと第２圧油供給路２０５を介して第２吐出ポート１０２ｂに接続されている。アクチュエータ３ｃ，３ｄ，３ｆは、それぞれ、例えば油圧ショベルの上部旋回体を駆動する旋回モータ、バケットを駆動するバケットシリンダ、下部走行体の左側履帯を駆動する左走行モータである。アクチュエータ３ｇ，３ｅ，３ｈは、それぞれ、例えば油圧ショベルの下部走行体の右側履帯を駆動する右走行モータ、スイングポストを駆動するスイングシリンダ，ブレードを駆動するブレードシリンダである。
【００２６】
コントロールバルブユニット１０４，２０４，３０４と中間ブロック５９は、上流側が絞り４３を介してパイロット圧油供給路３１ｂ（後述）に接続され下流側が操作検出弁８ａ〜８ｊを介してタンクに接続された走行複合操作検出油路５３と、この走行複合操作検出油路５３によって生成される操作検出圧に基づいて切り換わる第１切換弁４０，第２切換弁１４６及び第３切換弁２４６とを備えている。
【００２７】
走行複合操作検出油路５３は、左走行モータ３ｆ及び／又は右走行モータ３ｇとその他のアクチュエータの少なくとも１つとを同時で駆動する走行複合操作でないときは、少なくとも操作検出弁８ａ〜８ｊのいずれかを介してタンクに連通することで油路の圧力がタンク圧となり、走行複合操作時は、操作検出弁８ｆ，８ｇと、操作検出弁８ａ〜８ｊのいずれかがそれぞれ対応する流量制御弁と一緒にストロークしてタンクとの連通が遮断されることで操作検出圧（操作検出信号）を生成する。
【００２８】
第１切換弁４０は、走行複合操作でないときは、図示下側の第１位置（遮断位置）にあって、第１圧油供給路１０５と第２圧油供給路２０５の連通を遮断し、走行複合操作時に、走行複合操作検出油路５３にて生成された操作検出圧によって図示上側の第２位置（連通位置）に切り替わって、第１圧油供給路１０５と第２圧油供給路２０５を連通させる。
【００２９】
第２切換弁１４６は、走行複合操作でないときは、図示下側の第１位置にあって、タンク圧を第２負荷圧検出回路１３２の最下流のシャトル弁９ｈに導き、走行複合操作時に、走行複合操作検出油路５３にて生成された操作検出圧によって図示上側の第２位置に切り替わって、第１負荷圧検出回路１３１によって検出された最高負荷圧Plmax1を第２負荷圧検出回路１３２の最下流のシャトル弁９ｈに導く。
【００３０】
第３切換弁２４６は、走行複合操作でないときは、図示下側の第１位置にあって、タンク圧を第１負荷圧検出回路１３１の最下流のシャトル弁９ｉに導き、走行複合操作時に、走行複合操作検出油路５３にて生成された操作検出圧によって図示上側の第２位置に切り替わって、第２負荷圧検出回路１３２によって検出された最高負荷圧Plmax2を第１負荷圧検出回路１３１の最下流のシャトル弁９ｉに導く。
【００３１】
また、本実施の形態における油圧駆動装置は、原動機１によって駆動される固定容量型のパイロットポンプ３０と、パイロットポンプ３０の圧油供給路３１ａに接続され、パイロットポンプ３０の吐出流量を絶対圧Pgrとして検出する原動機回転数検出弁１３と、原動機回転数検出弁１３の下流側のパイロット圧油供給路３１ｂに接続され、パイロット圧油供給路３１ｂに一定のパイロット圧を生成するパイロットリリーフバルブ３２と、パイロット圧油供給路３１ｂに接続され、ゲートロックレバー２４により下流側のパイロット圧油供給路３１ｃをパイロット圧油供給路３１ｂに接続するかタンクに接続するかを切り替えるゲートロック弁１００と、ゲートロック弁１００の下流側のパイロット圧油供給路３１ｃに接続され、複数の流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈを制御するための操作パイロット圧を生成する複数のパイロットバルブ（減圧弁）を有する複数の操作装置１２２，１２３，１２４ａ，１２４ｂ（図２）とを備えている。
【００３２】
原動機回転数検出弁１３は、パイロットポンプ３０の圧油供給路３１ａとパイロット圧油供給路３１ｂとの間に接続された流量検出弁５０と、その流量検出弁５０の前後差圧を絶対圧Pgrとして出力する差圧減圧弁５１とを有している。
【００３３】
流量検出弁５０は通過流量（パイロットポンプ３０の吐出流量）が増大するにしたがって開口面積を大きくする可変絞り部５０ａを有している。パイロットポンプ３０の吐出油は流量検出弁５０の可変絞り部５０ａを通過してパイロット圧油供給路３１ｂ側へと流れる。このとき、流量検出弁５０の可変絞り部５０ａには通過流量が増加するにしたがって大きくなる前後差圧が発生し、差圧減圧弁５１はその前後差圧を絶対圧Pgrとして出力する。パイロットポンプ３０の吐出流量は原動機１の回転数によって変化するため、可変絞り部５０ａの前後差圧を検出することにより、パイロットポンプ３０の吐出流量を検出することができ、原動機１の回転数を検出することができる。
【００３４】
メインポンプ１０２のレギュレータ１１２は、差圧減圧弁１１１が出力するLS差圧（絶対圧Pls1）と差圧減圧弁２１１が出力するLS差圧（絶対圧Pls2）の低圧側を選択する低圧選択弁１１２ａと、低圧選択されたLS差圧と原動機回転数検出弁１３の出力圧（絶対圧）Pgrとの差圧により動作するＬＳ制御弁１１２ｂであって、LS差圧＞Pgrのときは入力側をパイロット圧油供給路３１ｂに連通させて出力圧を上昇させ、LS差圧＜Pgrのときは入力側をタンクに連通させて出力圧を減少させるＬＳ制御弁１１２ｂと、ＬＳ制御弁１１２ｂの出力圧が導かれ、その出力圧の上昇によってメインポンプ１０２の傾転（容量）を減少させるＬＳ制御ピストン１１２ｃと、メインポンプ１０２の第１及び第２圧油供給路１０５，２０５のそれぞれの圧力が導かれ、それらの圧力の上昇によってメインポンプ１０２の傾転（容量）を減少させるトルク制御（馬力制御）ピストン１１２ｅ，１１２ｄと、メインポンプ２０２の吸収トルクに応じた圧力が導かれ、その圧力の上昇によってメインポンプ１０２の傾転（容量）を減少させるトルク制御（馬力制御）ピストン１１２ｆと、メインポンプ１０２が利用可能な最大トルクT12max（図５Ａ参照）を設定するバネ１１２ｕとを備えている。
【００３５】
メインポンプ２０２のレギュレータ２１２は、差圧減圧弁３１１が出力するLS差圧（絶対圧Pls3）と原動機回転数検出弁１３の出力圧（絶対圧）Pgrとの差圧により動作するＬＳ制御弁２１２ｂであって、LS差圧＞Pgrのときは、入力側をパイロット圧油供給路３１ｂに連通させて出力圧を上昇させ、LS差圧＜Pgrのときは、入力側をタンクに連通させて出力圧を減少させるＬＳ制御弁２１２ｂと、ＬＳ制御弁２１２ｂの出力圧が導かれ、その出力圧の上昇によってメインポンプ２０２の傾転（容量）を減少させるＬＳ制御ピストン２１２ｃと、メインポンプ２０２の第３圧油供給路３０５の圧力が導かれ、その圧力の上昇によってメインポンプ２０２の傾転（容量）を減少させるトルク制御（馬力制御）ピストン２１２ｄと、メインポンプ２０２が利用可能な最大トルクT3max（図５Ｂ参照）を設定するバネ２１２ｅとを備えている。
【００３６】
レギュレータ１１２の低圧選択弁１１２ａ、ＬＳ制御弁１１２ｂ，ＬＳ制御ピストン１１２ｃは、第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出圧が、第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるようメインポンプ１０２の容量を制御する第１ロードセンシング制御部を構成する。レギュレータ２１２のＬＳ制御弁２１２ｂとＬＳ制御ピストン２１２ｃは、第３吐出ポート２０２ａの吐出圧が、第３吐出ポート２０２ａから吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるようメインポンプ２０２の容量を制御する第２ロードセンシング制御部を構成する。
【００３７】
また、レギュレータ１１２のトルク制御ピストン１１２ｄ，１１２ｅとトルク制御ピストン１１２ｆとバネ１１２ｕは、第１吐出ポート１０２ａの吐出圧と第２吐出ポート１０２ｂの吐出圧の平均圧力が高くなるにしたがってメインポンプ１０２の容量を減少させ、かつ第３吐出ポート２０２ａの吐出圧が高くなるにしたがってメインポンプ１０２（第１ポンプ装置）の容量を減少させる第１トルク制御部を構成し、レギュレータ２１２のトルク制御ピストン２１２ｄとバネ２１２ｅは、第３吐出ポート２０２ａの吐出圧が高くなるにしたがってメインポンプ２０２の容量を減少させる第２トルク制御部を構成する。
【００３８】
図２は、上述した油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。
【００３９】
図２において、作業機械としてよく知られている油圧ショベルは、下部走行体１０１と、上部旋回体１５０と、スイング式のフロント作業機１５１を備え、フロント作業機１５１は、ブーム１５２、アーム１５３、バケット１５４から構成されている。上部旋回体１５０は下部走行体１０１に対して旋回モータ３ｃによって旋回可能である。上部旋回体１５０の前部にはスイングポスト１０３が取り付けられ、このスイングポスト１０３にフロント作業機１５１が上下動可能に取り付けられている。スイングポスト１０３はスイングシリンダ３ｅの伸縮により上部旋回体１５０に対して水平方向に回動可能であり、フロント作業機１５１のブーム１５２、アーム１５３、バケット１５４はブームシリンダ３ａ，アームシリンダ３ｂ，バケットシリンダ３ｄの伸縮により上下方向に回動可能である。下部走行体１０１の中央フレームには、ブレードシリンダ３ｈの伸縮により上下動作を行うブレード１０６が取り付けられている。下部走行体１０１は、走行モータ３ｆ，３ｇの回転により左右の履帯１０１ａ，１０１ｂを駆動することによって走行を行う。
【００４０】
上部旋回体１５０には運転室１０８が設置され、運転室１０８内には、運転席１２１、フロント／旋回用の左右の操作装置１２２，１２３（図３では左側のみ図示）、走行用の操作装置１２４ａ，１２４ｂ（図３では左側のみ図示）、図示しないスイング用の操作装置及びブレード用の操作装置、ゲートロックレバー２４等が設けられている。操作装置１２２，１２３の操作レバーは中立位置から十字方向を基準とした任意の方向に操作可能であり、左側の操作装置１２２の操作レバーを前後方向に操作するとき、操作装置１２２は旋回用の操作装置として機能し、同操作装置１２２の操作レバーを左右方向に操作するとき、操作装置１２２はアーム用の操作装置として機能し、右側の操作装置１２３の操作レバーを前後方向に操作するとき、操作装置１２３はブーム用の操作装置として機能し、同操作装置１２３の操作レバーを左右方向に操作するとき、操作装置１２３はバケット用の操作装置として機能する。
【００４１】
図１に戻り、本実施の形態の油圧駆動装置は、比例電磁弁６１、可変減圧弁６２（可変弁装置）、圧力センサ６３（第１検出装置）、圧力センサ６４（第２検出装置）及びコントローラ６５（制御装置）を更に備えている。
【００４２】
比例電磁弁６１は、入力側がパイロット圧油供給路３１ｂとタンクに接続され、出力側がトルク制御ピストン１１２ｆに接続され、コントローラ６５から出力される駆動信号によって動作してパイロット圧油供給路３１ｂの圧力に基づいてメインポンプ２０２の吸収トルクに応じた圧力を生成し、その圧力をトルク制御ピストン１１２ｆに出力する。
【００４３】
可変減圧弁６２は、入力側がパイロット圧油供給路３１ｂとタンクに接続され、出力側が油路６６に接続され、メインポンプ２０２の容量（傾転角）に応じてパイロット圧油供給路３１ｂの圧力を減圧し、その減圧した圧力を油路６６に出力する。
【００４４】
圧力センサ６３はメインポンプ２０２の第３圧油供給路３０５に接続され、第３圧油供給路３０５の圧力（メインポンプ２０２の吐出圧）を検出する。圧力センサ６４は油路６６に接続され、可変減圧弁６２の出力圧を検出する。
【００４５】
コントローラ６５は圧力センサ６３，６４の検出信号を入力し、圧力センサ６３，６４によって検出したメインポンプ２０２の吐出圧と可変減圧弁６２の出力圧に基づいてメインポンプ２０２の吸収トルクを演算し、対応する駆動信号を比例電磁弁６１に出力する。比例電磁弁６１は、コントローラ６５から出力される駆動信号によって動作し、コントローラ６５が演算したメインポンプ２０２の吸収トルクに応じた圧力をトルク制御ピストン１１２ｆに出力する。
【００４６】
メインポンプ１０２，２０２は、それぞれ、可変容量部材１０２ｄ，２０２ｄを備えた例えば斜板ポンプであり、可変容量部材１０２ｄ，２０２ｄの傾転角が変化することによりポンプ容量を変化させる。
【００４７】
可変減圧弁６２は、減圧方向に付勢する設定バネ６２ａと、この設定バネ６２ａの付勢力（バネ力）を変化させるピストン６２ｂとを有し、ピストン６２ｂはメインポンプ２０２の可変容量部材２０２ｄに当接し、可変容量部材２０２ｄの傾転角に応じて変位して設定バネ６２ａの付勢力を変化させる。可変減圧弁６２は設定バネ６２ａの付勢力の変化に応じてパイロット圧油供給路３１ｂの圧力を減圧する。
【００４８】
図３は、可変減圧弁６２の減圧特性（メインポンプ２０２の容量（傾転角）と可変減圧弁６２の出力圧との関係）を示す図である。
【００４９】
メインポンプ１０２の可変容量部材２０２ｄの傾転角が最小であるとき、ピストン５２ｂの変位は最小であり、設定バネ６２ａの付勢力も最小である。このとき可変減圧弁６２の出力圧は最大である。可変容量部材２０２ｄの傾転角が増加するにしたがって、ピストン５２ｂの変位も増加し、設定バネ６２ａの付勢力も増加する。これにより可変減圧弁６２は設定バネ６２ａの付勢力に応じてパイロット圧油供給路３１ｂの圧力を減圧し、可変減圧弁６２の出力圧は図３に示すように可変容量部材２０２ｄの傾転角が増加するにしたがって低下するよう変化する。メインポンプ１０２の可変容量部材２０２ｄの傾転角が最大になると、ピストン５２ｂの変位も最大となり、設定バネ６２ａの付勢力も最大となる。これにより可変減圧弁６２の出力圧は最小となる。
【００５０】
図４は、コントローラ６５の演算内容を示すブロック図である。
【００５１】
コントローラ６５は、ポンプ容量変換ブロック６５ａ、トルク演算ブロック６５ｂ、圧力変換ブロック６５ｃ及び電流変換ブロック６５ｄを有している。
【００５２】
ポンプ容量変換ブロック６５ａは、圧力センサ６３によって検出した可変減圧弁６２の出力圧を、コントローラ６５内に予め設定したテーブルデータを用いてメインポンプ２０２の容量に変換する。テーブルデータは図３に示した可変減圧弁６２の減圧特性の逆特性を有している。
【００５３】
油圧ポンプの吸収トルクは以下の式で求められる。
【００５４】
（吐出圧×ポンプ容量）／２π
トルク演算ブロック６５ｂは、圧力センサ６３によって検出したメインポンプ２０２の吐出圧とポンプ容量変換ブロック６５ａで求めたメインポンプ２０２の容量から上式によってメインポンプ２０２の吸収トルクを計算する。
【００５５】
圧力変換ブロック６５ｃは、コントローラ６５内に予め設定したテーブルデータを用い、トルク演算ブロック６５ｂで求めた吸収トルク分、メインポンプ１０２を減トルク制御するのに必要な比例電磁弁６１の出力圧（メインポンプ２０２の吸収トルク分をトルク制御ピストン１１２ｆによって減トルク制御するのに必要な圧力）に変換する。
【００５６】
電流変換ブロック６５ｄは、圧力変換ブロック６５ｃで求めた圧力を比例電磁弁６１が出力するのに必要な電流値に変換し、コントローラ６５はその電流値を駆動信号として比例電磁弁６１に出力する。
【００５７】
比例電磁弁６１の出力圧はメインポンプ１０２のトルク制御ピストン１１２ｆに導かれ、トルク制御ピストン１１２ｆは比例電磁弁６１の出力圧（メインポンプ２０２の吸収トルクに応じた圧力）によってメインポンプ１０２の容量を制御することで、メインポンプ２０２の吸収トルク分、メインポンプ１０２が利用可能な最大トルクT12maxを減少させる。
【００５８】
図５Ａは、第１トルク制御部（トルク制御ピストン１１２ｄ，１１２ｅとトルク制御ピストン１１２ｆとバネ１１２ｕ）により得られるトルク制御特性と本実施の形態の効果を示す図である。図５Ａ中、P12は、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２bの吐出圧P1，P2の合計P1＋P2（メインポンプ１０２の吐出圧）であり、q12はメインポンプ１０２の斜板の傾転角（容量）であり、P12maxはメインリリーフ弁１１４，２１４によって得られるメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの最高吐出圧の合計であり、q12maxはメインポンプ１０２の構造で決まる最大傾転角である。なお、メインポンプ１０２の吸収トルクは、メインポンプ１０２の吐出圧P12（P1＋P2）と傾転角q12との積で表される。
【００５９】
図５Ａにおいて、メインポンプ１０２が利用可能な最大トルクはバネ１１２ｕによって、曲線５０２で示されるT12maxに設定されている。メインポンプ１０２から吐出される圧油によってアクチュエータが駆動され、メインポンプ１０２の吸収トルクが増加して最大トルクT12maxに達すると、メインポンプ１０２の吸収トルクがそれ以上増加しないようメインポンプ１０２の傾転角はレギュレータ１１２のトルク制御ピストン１１２ｄ，１１２ｅによって制限される。例えば、メインポンプ１０２の傾転角が曲線５０２上のいずれかにある状態でメインポンプ１０２の吐出圧が上昇すると、トルク制御ピストン１１２ｄ，１１２ｅはメインポンプ１０２の傾転角q12を曲線５０２に沿って減少させる。また、メインポンプ１０２の傾転角が曲線５０２上のいずれかにある状態でメインポンプ１０２の傾転角q12が増加しようとすると、トルク制御ピストン１１２ｄ，１１２ｅはメインポンプ１０２の傾転角q12が曲線５０２上の傾転角に保持されるように制限する。図５Ａ中、符号ＴＥは原動機１の定格出力トルクTerateを示す曲線であり、最大トルクT12maxはTerateよりも小さい値に設定されている。このように最大トルクT12maxを設定し、メインポンプ１０２の吸収トルクが最大トルクT12maxを超えないように制限することで、原動機１の定格出力トルクTerateを最大限有効に利用しつつ、メインポンプ１０２がアクチュエータを駆動するときの原動機１の停止（エンジンストール）を防止することができる。
【００６０】
図５Ｂは、第２トルク制御部（トルク制御ピストン２１２ｄとバネ２１２ｅ）により得られるトルク制御特性を示す図である。図５Ｂ中、P3はメインポンプ２０２の吐出圧であり、q3はメインポンプ２０２の斜板の傾転角（容量）であり、P3maxはメインリリーフ弁３１４によって得られるメインポンプ２０２の最高吐出圧であり、q3maxはメインポンプ２０２の構造で決まる最大傾転角である。なお、メインポンプ２０２の吸収トルクは、メインポンプ２０２の吐出圧P3と傾転角q3との積で表される。
【００６１】
図５Ｂにおいて、メインポンプ２０２が利用可能な最大トルクはバネ２１２ｅによって、曲線６０２で示されるT3maxに設定されている。メインポンプ２０２から吐出される圧油によってアクチュエータが駆動され、メインポンプ２０２の吸収トルクが増加して最大トルクT3maxに達すると、図５Ａのレギュレータ１１２の場合と同様、メインポンプ２０２の吸収トルクがそれ以上増加しないようメインポンプ２０２の傾転角はレギュレータ２１２のトルク制御ピストン２１２ｄによって制限される。
【００６２】
図５Ａにおいて矢印ＡＲ１，ＡＲ２は、トルク制御ピストン１１２ｆの効果を示している。メインポンプ２０２の吐出圧P3或いは容量が増大して吸収トルクが増加するとき、トルク制御ピストン１１２ｆは、図５Ａに矢印ＡＲ１，ＡＲ２で示すように、バネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxをメインポンプ２０２の吸収トルク分減少させる。これによりメインポンプ１０２に係わるアクチュエータとメインポンプ２０２に係わるアクチュエータを同時に駆動する複合操作時においても、メインポンプ１０２の吸収トルクが最大トルクT12maxを超えないように制御され（全トルク制御）、原動機１の停止（エンジンストール）を防止することができる。なお、図５Ａ中、矢印ＡＲ１は、メインポンプ２０２（第２油圧ポンプ）がトルク制御の制限を受け、トルク制御の最大トルクT3maxで動作する場合のもの、矢印ＡＲ２は、メインポンプ２０２がトルク制御の制限を受けず、ロードセンシング制御によって容量制御を行う場合のものである。
【００６３】
〜動作〜
次に、本実施の形態の動作を説明する。
【００６４】
（ａ）全ての操作レバーが中立の場合
全ての操作装置の操作レバーが中立なので、全ての流量制御弁６ａ〜６ｊが中立位置となる。全ての流量制御弁６ａ〜６ｊが中立位置なので、第１負荷圧検出回路１３１，第２負荷圧検出回路１３２，第３負荷圧検出回路１３３は、それぞれ、最高負荷圧Plmax1，Plmax2，Plmax3としてタンク圧を検出する。この最高負荷圧Plmax1，Plmax2，Plmax3は、それぞれ、アンロード弁１１５，２１５，３１５と差圧減圧弁１１１，２１１，３１１に導かれる。アンロード弁１１５，２１５，３１５は，それぞれ、第１、第２及び第３吐出ポート１０２ａ，１０２ｂ，２０２ａの圧力P1，P2，P3がタンク圧にアンロード弁１１５，２１５，３１５のそれぞれのバネの設定圧力を加算した圧力よりも高くなると開状態となり、圧油をタンクに戻す。アンロード弁１１５，２１５，３１５のバネの設定圧力をPunspとすると、Punspは目標LS差圧である原動機回転数検出弁１３の出力圧Pgrよりも若干高く設定される（Punsp＞Pgr）。
【００６５】
差圧減圧弁１１１，２１１，３１１は、それぞれ、第１、第２及び第３圧油供給路１０５，２０５，３０５の圧力P1，P2，P3と最高負荷圧Plmax1，Plmax2，Plmax3（タンク圧）との差圧（LS差圧）を絶対圧Pls1，Pls2，Pls3として出力する。最高負荷圧Plmax1，Plmax2，Plmax3は上述したようにそれぞれタンク圧であるので、Pls1＝Pls2＝Pls3≒Punsp＞Pgrとなる。LS差圧であるPls1，Pls2はレギュレータ１１２の低圧選択弁１１２ａに導かれ、Pls3はレギュレータ２１２のＬＳ制御弁２１２ｂに導かれる。
【００６６】
レギュレータ１１２において、低圧選択弁１１２ａに導かれたLS差圧Pls1，Pls2はそれらの低圧側が選択され、ＬＳ制御弁１１２ｂに導かれる。このとき、Pls1，Pls2のいずれが選択されても、Pls1又はPls2＞Pgrであるので、ＬＳ制御弁１２２ｂは図中で左方向に押されて右側の位置に切り換わり、パイロットリリーフバルブ３２によって生成される一定のパイロット圧をＬＳ制御ピストン１１２ｃに導く。ＬＳ制御ピストン１１２ｃにパイロット圧が導かれるので、メインポンプ１０２の容量は最小に保たれる。
【００６７】
一方、レギュレータ２１２のＬＳ制御弁２１２ｂにLS差圧Pls3が導かれる。Pls3＞Pgrであるので、ＬＳ制御弁２１２ｂは図中で右方向に押されて左側の位置に切り換わり，パイロットリリーフバルブ３２によって生成される一定のパイロット圧をＬＳ制御ピストン２１２ｃに導く。ＬＳ制御ピストン２１２ｃにパイロット圧が導かれるので、メインポンプ２０２の容量は最小に保たれる。
【００６８】
（ｂ）ブームの単独操作
例えばブーム操作レバーをブームシリンダ３ａが伸長する向き、つまりブーム上げ方向にフルに操作した場合、ブームシリンダ３ａ駆動用の流量制御弁６ａ，６ｉが図中で上方向に切り換わり、流量制御弁６ａ，６ｉのメータイン通路の開口面積は最大となる。
【００６９】
ブームシリンダ３ａのボトム側の負荷圧は第３負荷圧検出回路１３３によって最高負荷圧Plmax3として検出され、アンロード弁３１５と差圧減圧弁３１１に導かれる。最高負荷圧Plmax3がアンロード弁３１５に導かれることによって、アンロード弁３１５は第３圧油供給路３０５の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax3が差圧減圧弁３１１に導かれることによって、差圧減圧弁３１１は第３圧油供給路３０５の圧力P3と最高負荷圧Plmax3との差圧（ＬＳ差圧）を絶対圧Pls3として出力する。このPls3はＬＳ制御弁２１２ｂに導かれる。ＬＳ制御弁２１２ｂは、目標ＬＳ差圧である原動機回転数検出弁１３の出力圧Pgrと上記Pls3を比較する。
【００７０】
ブーム上げ起動時の操作レバー入力直後は、第３圧油供給路３０５の圧力とブームシリンダ３ａの負荷圧はほぼ等しくＬＳ差圧であるPls3はほぼ０であり、Pls3＜Pgrであるので、ＬＳ制御弁２１２ｂは図中で左方向に切り換わり、ＬＳ制御ピストン２１２ｃの圧油をタンクに放出する。このためメインポンプ２０２の容量は増加し、それに伴ってメインポンプ２０２の吐出流量は増加してゆき、その流量増加はPls3＝Pgrになるまで継続する。これによりブーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油がブームシリンダ３ａのボトム側に供給され、ブームシリンダ３ａは伸長方向に駆動される。
【００７１】
一方、ブームシリンダ３ａのボトム側の負荷圧は第１負荷圧検出回路１３１によって最高負荷圧Plmax1として検出され、アンロード弁１１５と差圧減圧弁１１１に導かれる。最高負荷圧Plmax1がアンロード弁１１５に導かれることによって、アンロード弁１１５は第１圧油供給路１０５の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax1が差圧減圧弁１１１に導かれることによって、差圧減圧弁１１１は第１圧油供給路１０５の圧力P1と最高負荷圧Plmax1との差圧（ＬＳ差圧）を絶対圧Pls1として出力する。このPls1はレギュレータ１１２の低圧選択弁１１２ａに導かれ、低圧選択弁１１２ａによってPls1とPls2の低圧側が選択される。
【００７２】
ブーム上げ起動時の操作レバー入力直後は第１圧油供給路１０５の圧力とブームシリンダ３ａの負荷圧はほぼ等しくＬＳ差圧であるPls1はほぼ０であり、Pls2は操作レバーの中立時と同様、Pgrよりも大きな値に保たれている。よって、低圧選択弁１１２ａはPls1を選択し、このPls1がＬＳ制御弁１１２ｂに導かれる。ＬＳ制御弁１１２ｂは、目標ＬＳ差圧である原動機回転数検出弁１３の出力圧PgrとPls1を比較し、Pls1＜Pgrであるので、ＬＳ制御弁１１２ｂは図中で右方向に切り換わり、ＬＳ制御ピストン１１２ｃの圧油をタンクに放出する。このためメインポンプ１０２の容量は増加し、それに伴ってメインポンプ２０２の吐出流量は増加してゆき、その流量増加はPls1＝Pgrになるまで継続する。これによりメインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａからブームシリンダ３ａのボトム側にブーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油が供給され、ブームシリンダ３ａは、メインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａとメインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａからの合流した圧油により伸長方向に駆動される。
【００７３】
このとき、第２圧油供給路２０５に、第１圧油供給路１０５に供給される圧油と同じ流量の圧油が供給されるが、その圧油は余剰流量としてアンロード弁２１５を介してタンクに戻される。
【００７４】
また、コントローラ６５は圧力センサ６３，６４によって検出したメインポンプ２０２の吐出圧と可変減圧弁６２の出力圧に基づいてメインポンプ２０２の吸収トルクを演算し、対応する駆動信号を比例電磁弁６１に出力する。比例電磁弁６１はコントローラ６５が演算したメインポンプ２０２の吸収トルクに応じた圧力をトルク制御ピストン１１２ｆに出力する。これによりメインポンプ２０２の吸収トルクが増加して図５ＢのT3maxに達するとき、トルク制御ピストン１１２ｆは、図５Ａに矢印ＡＲ１で示すように、バネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxをメインポンプ２０２の吸収トルク分減少させる。また、メインポンプ２０２の吸収トルクが図５ＢのT3maxよりも小さいT3gである場合も、トルク制御ピストン１１２ｆは、図５Ａに矢印ＡＲ２で示すように、バネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxをメインポンプ２０２の吸収トルク分減少させる。これによりブームシリンダ３ａをメインポンプ１０２とメインポンプ２０２の両方の吐出流量によって駆動するとき、メインポンプ２０２がトルク制御の制限を受け、最大トルクT3maxで動作する運転状態にあるときは勿論のこと、メインポンプ２０２がトルク制御の制限を受けず、ロードセンシング制御によって容量制御を行う運転状態にある場合であっても、メインポンプ１０２の最大トルクT12maxがメインポンプ２０２の吸収トルク分減少するよう補正され、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用することができる。
【００７５】
（ｃ）アームの単独操作
例えばアーム操作レバーをアームシリンダ３ｂが伸長する向き、つまりアームクラウド方向にフルに操作した場合、アームシリンダ３ｂ駆動用の流量制御弁６ｂ，６ｊが図中で下方向に切り換わり、流量制御弁６ｂ，６ｊのメータイン通路の開口面積は最大となる。
【００７６】
アームシリンダ３ｂのボトム側の負荷圧は第１負荷圧検出回路１３１によって最高負荷圧Plmax1として検出され、アンロード弁１１５と差圧減圧弁１１１に導かれる。最高負荷圧Plmax1がアンロード弁１１５に導かれることによって、アンロード弁１１５は第１圧油供給路１０５の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax1が差圧減圧弁１１１に導かれることによって、ＬＳ差圧であるPls1がレギュレータ１１２の低圧選択弁１１２ａに導かれる。
【００７７】
一方、アームシリンダ３ｂのボトム側の負荷圧は第２負荷圧検出回路１３２によって最高負荷圧Plmax2として検出され、アンロード弁２１５と差圧減圧弁２１１に導かれる。最高負荷圧Plmax2がアンロード弁２１５に導かれることによって、アンロード弁２１５が第２圧油供給路２０５の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax2が差圧減圧弁２１１に導かれることによって、ＬＳ差圧であるPls2がレギュレータ１１２の低圧選択弁１１２ａに導かれる。
【００７８】
アームクラウド起動時の操作レバー入力直後は第１及び第２圧油供給路１０５，２０５の圧力はアームシリンダ３ｂの負荷圧にほぼ等しく、ＬＳ差圧であるPls1，Pls2は、共に、ほぼ０である。よって、低圧選択弁１１２ａでは、Pls1とPls2のいずれかが低圧側として選択され、Pls1又はPls2＜Pgrであるので、ＬＳ制御弁１１２ｂは図中で右方向に切り換わり、ＬＳ制御ピストン１１２ｃの圧油をタンクに放出する。このためメインポンプ１０２の容量は増加し、それに伴ってメインポンプ２０２の吐出流量は増加してゆき、その流量増加はPls1又はPls2＝Pgrになるまで継続する。これによりメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂからアームシリンダ３ｂのボトム側にアーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油が供給され、アームシリンダ３ｂは第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂからの合流した圧油により伸長方向に駆動される。
【００７９】
また。このようにアームシリンダ３ｂをメインポンプ１０２の２つの吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出流量によって駆動するとき、メインポンプ１０２の吸収トルクは図５Ａの最大トルクT12maxを超えないように制御され、アームシリンダ３ｂの負荷が増加した場合に原動機１の停止（エンジンストール）を防止することができる。
【００８０】
（ｄ）ブームとアームの複合操作
ブームとアームの複合操作は例えば前述したブーム単独操作とアーム単独操作の組み合わせである。このときメインポンプ１０２のレギュレータ１１２においてＬＳ制御弁１２ｂはＬＳ差圧Pls1とPls2の低圧側とPgrとのバランスで動作するため、ブームシリンダ３ａの負荷圧がアームシリンダ３ｂの負荷圧よりも高く、Pls1＜Pls2である場合はメインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａからブームシリンダ３ａの負荷圧に応じた流量の圧油が吐出され、その圧油がブームシリンダ３ａボトム側に供給され、アームシリンダ３ｂの負荷圧がブームシリンダ３ａの負荷圧よりも高く、Pls1＞Pls2である場合はメインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａからアームシリンダ３ｂの負荷圧に応じた流量の圧油が吐出され、その圧油がアームシリンダ３ｂのボトム側に供給される。
【００８１】
これによりブームシリンダ３ａの負荷圧がアームシリンダ３ｂの負荷圧よりも高い場合は、ブームシリンダ３ａはメインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａとメインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａからの合流した圧油により伸長方向に駆動され、アームシリンダ３ｂはメインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂからの圧油により伸長方向に駆動される。アームシリンダ３ｂの負荷圧がブームシリンダ３ａの負荷圧よりも高い場合は、ブームシリンダ３ａはメインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａからの圧油により伸長方向に駆動され、アームシリンダ３ｂはメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂからの合流した圧油により伸長方向に駆動される。
【００８２】
また、コントローラ６５は圧力センサ６３，６４によって検出したメインポンプ２０２の吐出圧と可変減圧弁６２の出力圧に基づいてメインポンプ２０２の吸収トルクを演算し、対応する駆動信号を比例電磁弁６１に出力する。比例電磁弁６１はコントローラ６５が演算したメインポンプ２０２の吸収トルクに応じた圧力をトルク制御ピストン１１２ｆに出力する。これによりメインポンプ２０２の吸収トルクが増加して図５ＢのT3maxに達するとき、トルク制御ピストン１１２ｆは、図５Ａに矢印ＡＲ１で示すように、バネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxをメインポンプ２０２の吸収トルク分減少させる。また、メインポンプ２０２の吸収トルクが図５ＢのT3maxよりも小さいT3gである場合も、トルク制御ピストン１１２ｆは、図５Ａに矢印ＡＲ２で示すように、バネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxをメインポンプ２０２の吸収トルク分減少させる。これによりブームシリンダ３ａとアームシリンダ３ｂを同時に駆動するとき、メインポンプ２０２がトルク制御の制限を受け、最大トルクT3maxで動作する運転状態にあるときは勿論のこと、メインポンプ２０２がトルク制御の制限を受けず、ロードセンシング制御によって容量制御を行う運転状態にある場合であっても、メインポンプ１０２の最大トルクT12maxがメインポンプ２０２の吸収トルク分減少するよう補正され、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用することができる。
【００８３】
〜効果〜
以上のように本実施の形態によれば、メインポンプ１０２とメインポンプ２０２に係わる複数のアクチュエータを同時に駆動する複合操作において、メインポンプ２０２がトルク制御の制限を受け、最大トルクT3maxで動作する運転状態にあるときは勿論のこと、メインポンプ２０２がトルク制御の制限を受けず、ロードセンシング制御によって容量制御を行う運転状態にある場合であっても、メインポンプ１０２の最大トルクT12maxがメインポンプ２０２の吸収トルク分減少するよう補正され、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用することができる。
【００８４】
また、可変減圧弁６２を用いてメインポンプ２０２の容量に応じた圧力を生成し、コントローラ６５によりメインポンプ２０２の吐出圧と可変減圧弁６２の生成圧に基づいてメインポンプ２０２の吸収トルクを演算し、演算した吸収トルクに応じた圧力を比例電磁弁６１からトルク制御ピストン１１２ｆに出力する。このように本実施の形態では、１つの比例電磁弁６１を用いかつメインポンプ２０２の傾転角を油圧／電気的に検出する構成であるため、回路構成が複雑にならず、メインポンプ１０２，２０２を含むポンプ装置部分を小型化することができる。このため小型の油圧ショベル（特に後端半径が小さい後方小旋回型）であっても、ポンプ装置部分を狭いスペースに容易に搭載することができる。
【００８５】
更に、本実施の形態においては、可変減圧弁６２は減圧方向に付勢する設定バネ６２ａと、この設定バネ６２ａの付勢力を変化させるピストン６２ｂとを有し、ピストン６２ｂはメインポンプ２０２の可変容量部材２０２ｄに当接し、この可変容量部材２０２ｄの傾転角に応じて変位して設定バネ６２ａの付勢力を変化させ、可変減圧弁６２は設定バネ６２ａの付勢力の変化に応じてパイロット圧油供給路３１ｂの圧力を減圧して出力する構成とした。これにより油圧ポンプの傾転角を油圧的に検出するのに専用の補助ポンプを必要とせず、この点でも回路構成が簡素化される。
【００８６】
〜その他〜
以上の実施の形態では、建設機械が油圧ショベルである場合について説明したが、第１ポンプ制御装置が第１トルク制御部を有し、第２ポンプ制御装置が第２トルク制御部とロードセンシング制御部を有する油圧駆動装置を備えた建設機械であれば、ホイールショベル、油圧走行クレーン等、油圧ショベル以外の建設機械に本発明を適用してもよい。
【００８７】
また、上記実施の形態では、第１ポンプ装置がスプリットフロータイプの油圧ポンプである場合について説明したが、第１ポンプ装置はシングルフロータイプの油圧ポンプであっても良い。
【００８８】
また、上記実施の形態のロードセンシングシステムは一例であり、ロードセンシングシステムは種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、ポンプ吐出圧と最高負荷圧を絶対圧として出力する差圧減圧弁を設け、その出力圧を圧力補償弁に導いて目標補償差圧を設定しかつＬＳ制御弁に導き、ロードセンシング制御の目標差圧を設定したが、ポンプ吐出圧と最高負荷圧を別々の油路で圧力制御弁やＬＳ制御弁に導くようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  原動機
３ａ〜３ｈ  複数のアクチュエータ
６ａ〜６ｊ  流量制御弁
７ａ〜７ｊ  圧力補償弁
９ｃ〜９ｊ  シャトル弁
３０  パイロットポンプ
６１  比例電磁弁
６２  可変減圧弁（可変弁装置）
６２ａ  設定バネ
６２ｂ  ピストン
６３  圧力センサ（第１検出装置）
６４  圧力センサ（第２検出装置）
６５  コントローラ（制御装置）
６５ａ  ポンプ容量変換ブロック
６５ｂ  トルク演算ブロック
６５ｃ  圧力変換ブロック
６５ｄ  電流変換ブロック
１０２  可変容量型のメインポンプ（第１ポンプ装置）
１１２  レギュレータ（第１ポンプ制御装置）
１１２ｂ  ＬＳ制御弁（第１ロードセンシング制御部）
１１２ｃ  ＬＳ制御ピストン（第１ロードセンシング制御部）
１１２ｄ，１１２ｅ，１１２ｆ  トルク制御ピストン（第１トルク制御部）
２０２  可変容量型のメインポンプ（第２ポンプ装置）
２０２ａ  第３吐出ポート
２１２  レギュレータ（第２ポンプ制御装置）
２１２ｂ  ＬＳ制御弁（第２ロードセンシング制御部）
２１２ｃ  ＬＳ制御ピストン（第２ロードセンシング制御部）
２１２ｄ  トルク制御ピストン（第２トルク制御部）
１１１，２１１，３１１  差圧減圧弁
１０４，２０４，３０４  コントロールバルブユニット
１２２，１２３，１２４ａ，１２４ｂ  操作装置
１３１，１３２，１３３  第１，第２，第３負荷圧検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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