(57)【要約】【課題】大型の油圧シリンダを動作させる場合の応答性を確保し、かつ油圧シリンダの負荷圧に応じた容量の油を供給する。【解決手段】方向制御弁３０と、操作レバー４１の操作量に応じたパイロット圧を出力することによってパイロット操作弁４０と、油圧シリンダ１０の負荷圧と油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に従って動作するポンプ容量制御弁５２とを備えた油圧駆動装置において、パイロット操作弁４０から方向制御弁３０にパイロット圧を出力するパイロット油路４２に絞り４４を設け、パイロット操作弁４０と絞り４４との間の圧力をポンプ容量制御弁５２に対して油圧シリンダ１０の負荷圧と同じ方向に作用させ、かつ絞り４４と方向制御弁３０との間の圧力をポンプ容量制御弁５２に対して油圧ポンプ２０の吐出圧力と同じ方向に作用させた。【選択図】図１
2012141014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ容量制御シリンダの作動に従って容量が変化する可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから油圧シリンダに至る油通路に介在し、前記油圧シリンダに対する油の供給制御を行う方向制御弁と、
操作レバーの操作量に応じたパイロット圧を出力することによって前記方向制御弁を動作させるパイロット操作弁と、
前記油圧シリンダの負荷圧と前記油圧ポンプの吐出圧力との差圧に従って動作し、前記ポンプ容量制御シリンダに対する油の供給制御を行うポンプ容量制御弁と
を備え、前記操作レバーの操作によって前記油圧シリンダを駆動するようにした油圧駆動装置において、
前記パイロット操作弁から前記方向制御弁にパイロット圧を出力するパイロット油路に絞りを設け、前記パイロット操作弁と前記絞りとの間のパイロット油路の圧力を前記ポンプ容量制御弁に対して前記油圧シリンダの負荷圧と同じ方向に作用させ、かつ前記絞りと前記方向制御弁との間の前記パイロット油路の圧力を前記ポンプ容量制御弁に対して前記油圧ポンプの吐出圧力と同じ方向に作用させたことを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
前記絞りは、可変絞りであり、前記油圧シリンダの負荷圧が小さいほど絞りの前後差圧が大きくなるように前記可変絞りの径を変更することを特徴とする請求項１に記載の油圧駆動装置。
【請求項３】
ポンプ容量制御シリンダの作動に従って容量が変化する可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから油圧シリンダに至る油通路に介在し、前記油圧シリンダに対する油の供給制御を行う方向制御弁と、
操作レバーの操作量に応じた操作信号を出力することによって前記方向制御弁を動作させる操作信号出力手段と、
前記油圧シリンダの負荷圧と前記油圧ポンプの吐出圧力との差圧に従って動作し、前記ポンプ容量制御シリンダに対する油の供給制御を行うポンプ容量制御弁と
を備え、前記操作レバーの操作によって前記油圧シリンダを駆動するようにした油圧駆動装置において、
前記操作信号出力手段から出力される操作信号に基づいて操作レバーの操作量を検出する操作量検出手段と、
前記操作量検出手段の検出した操作レバーの操作量からその時間微分値を算出し、算出した時間微分値の大きさに従って前記油圧ポンプの容量が変化するように前記ポンプ容量制御弁の動作をアシストするアシスト指令を与えるコントローラと
を備えたことを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記油圧シリンダの負荷圧が小さいほど前記ポンプ容量制御弁のアシスト量が大きくなるように前記ポンプ容量制御弁にアシスト指令を与えることを特徴とする請求項３に記載の油圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧シリンダによって各種作業機を動作させるようにした建設機械においては、ポンプ容量制御シリンダの作動に従って容量が変化する可変容量型の油圧ポンプを適用するとともに、油圧シリンダの負荷圧と油圧ポンプの吐出圧力との差圧に従って動作してポンプ容量制御シリンダに対する油の供給制御を行うポンプ容量制御弁を適用したロードセンシング方式の油圧駆動装置を備えるものが提供されている。
【０００３】
この種の油圧駆動装置を適用した建設機械によれば、油圧シリンダに対して負荷圧に応じた流量の油を供給することができ、例えば油圧ポンプのポンプ効率を向上させることができるようになる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９０４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、建設機械に搭載される油圧シリンダは、作業機を動作させる際に大きな力が必要となるため、大容量のものが適用されるのが一般的である。
【０００６】
こうした大型の油圧シリンダを応答性良く動作させるには、操作レバーを操作してから短時間のうちに大容量の油を供給する必要がある。しかしながら、上述したロードセンシング方式の油圧駆動装置にあっては、操作レバーの操作によって油圧シリンダに油が供給された後、油圧シリンダの負荷圧が増大するまではポンプ容量が最小の状態に維持されるため、油圧ポンプの容量が増大するまでに時間を要する。このため、油圧シリンダの動作にタイムラグが生じ、建設機械の操作者に対して違和感を与える等の問題を招来する恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、大型の油圧シリンダを動作させる場合の応答性を確保し、かつ油圧シリンダの負荷圧に応じた容量の油を供給することのできる油圧駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る油圧駆動装置は、ポンプ容量制御シリンダの作動に従って容量が変化する可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプから油圧シリンダに至る油通路に介在し、前記油圧シリンダに対する油の供給制御を行う方向制御弁と、操作レバーの操作量に応じたパイロット圧を出力することによって前記方向制御弁を動作させるパイロット操作弁と、前記油圧シリンダの負荷圧と前記油圧ポンプの吐出圧力との差圧に従って動作し、前記ポンプ容量制御シリンダに対する油の供給制御を行うポンプ容量制御弁とを備え、前記操作レバーの操作によって前記油圧シリンダを駆動するようにした油圧駆動装置において、前記パイロット操作弁から前記方向制御弁にパイロット圧を出力するパイロット油路に絞りを設け、前記パイロット操作弁と前記絞りとの間のパイロット油路の圧力を前記ポンプ容量制御弁に対して前記油圧シリンダの負荷圧と同じ方向に作用させ、かつ前記絞りと前記方向制御弁との間の前記パイロット油路の圧力を前記ポンプ容量制御弁に対して前記油圧ポンプの吐出圧力と同じ方向に作用させたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上述した油圧駆動装置において、前記絞りは、可変絞りであり、前記油圧シリンダの負荷圧が小さいほど絞りの前後差圧が大きくなるように前記可変絞りの径を変更することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、ポンプ容量制御シリンダの作動に従って容量が変化する可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプから油圧シリンダに至る油通路に介在し、前記油圧シリンダに対する油の供給制御を行う方向制御弁と、操作レバーの操作量に応じた操作信号を出力することによって前記方向制御弁を動作させる操作信号出力手段と、前記油圧シリンダの負荷圧と前記油圧ポンプの吐出圧力との差圧に従って動作し、前記ポンプ容量制御シリンダに対する油の供給制御を行うポンプ容量制御弁とを備え、前記操作レバーの操作によって前記油圧シリンダを駆動するようにした油圧駆動装置において、前記操作信号出力手段から出力される操作信号に基づいて操作レバーの操作量を検出する操作量検出手段と、前記操作量検出手段の検出した操作レバーの操作量からその時間微分値を算出し、算出した時間微分値の大きさに従って前記油圧ポンプの容量が変化するように前記ポンプ容量制御弁の動作をアシストするアシスト指令を与えるコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上述した油圧駆動装置において、前記コントローラは、前記油圧シリンダの負荷圧が小さいほど前記ポンプ容量制御弁のアシスト量が大きくなるように前記ポンプ容量制御弁にアシスト指令を与えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、パイロット油路に絞りを設け、かつこの絞りの前後の圧力をそれぞれポンプ容量制御弁に作用させているため、操作レバーの操作によってポンプ容量制御弁を迅速に動作させることができ、大型の油圧シリンダを動作させる場合の応答性を確保し、かつ油圧シリンダの負荷圧に応じた容量の油を供給することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、操作量検出手段の検出した操作レバーの操作量からその時間微分値を算出し、算出した時間微分値の大きさに従って油圧ポンプの容量が変化するようにポンプ容量制御弁の動作をアシストするようにしているため、操作レバーの操作によってポンプ容量制御弁を迅速に動作させることができ、大型の油圧シリンダを動作させる場合の応答性を確保し、かつ油圧シリンダの負荷圧に応じた容量の油を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図２】図２は、図１に示した油圧駆動装置において操作レバーの操作量に対するパイロット操作弁からのパイロット圧の変化、油圧ポンプの吐出圧と油圧シリンダの負荷圧との差圧の変化、絞りの前後差圧の変化、ポンプ流量制御弁に作用する圧力の変化、油圧ポンプの流量の変化、油圧シリンダの動作速度の変化を示すタイミングチャートである。
【図３】図３は、従来の油圧駆動装置において操作レバーの操作量に対するパイロット操作弁からのパイロット圧の変化、油圧ポンプの吐出圧と油圧シリンダの負荷圧との差圧の変化、ポンプ流量制御弁に作用する圧力の変化、油圧ポンプの流量の変化、油圧シリンダの動作速度の変化を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図５】図５は、図４に示した油圧駆動装置に適用する可変絞りの開口面積と油圧シリンダの負荷圧との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、図４に示した油圧駆動装置において操作レバーの操作量に対するパイロット操作弁からのパイロット圧の変化、油圧ポンプの吐出圧と油圧シリンダの負荷圧との差圧の変化、可変絞りの前後差圧の変化、ポンプ流量制御弁に作用する圧力の変化、油圧ポンプの流量の変化、油圧シリンダの動作速度の変化を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図８】図８は、図７に示した油圧駆動装置のコントローラの処理を示すブロック線図である。
【図９】図９は、図７に示した油圧駆動装置において操作レバーの操作量に対するパイロット操作弁からのパイロット圧の変化、油圧ポンプの吐出圧と油圧シリンダの負荷圧との差圧の変化、コントローラから出力されるアシスト指令の変化、ポンプ流量制御弁に作用する圧力の変化、油圧ポンプの流量の変化、油圧シリンダの動作速度の変化を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態４であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した油圧駆動装置のコントローラの処理を示すブロック線図である。
【図１２】図１２は、図１０に示した油圧駆動装置において操作レバーの操作量に対するパイロット操作弁からのパイロット圧の変化、油圧ポンプの吐出圧と油圧シリンダの負荷圧との差圧の変化、コントローラから出力されるアシスト指令の変化、ポンプ流量制御弁に作用する圧力の変化、油圧ポンプの流量の変化、油圧シリンダの動作速度の変化を示すタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態５であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図１４】図１４は、図１３に示した油圧駆動装置のコントローラの処理を示すブロック線図である。
【図１５】図１５は、図１３に示した油圧駆動装置において操作レバーの操作量に対するパイロット操作弁からのパイロット圧の変化、油圧ポンプの吐出圧と油圧シリンダの負荷圧との差圧の変化、コントローラから出力されるアシスト指令の変化、ポンプ流量制御弁に作用する圧力の変化、油圧ポンプの流量の変化、油圧シリンダの動作速度の変化を示すタイミングチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態６であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図１７】図１７は、図１６に示した油圧駆動装置のコントローラの処理を示すブロック線図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態７であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図である。
【図１９】図１９は、図１８に示した油圧駆動装置のコントローラの処理を示すブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る油圧駆動装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図を示したものである。ここで例示する油圧駆動装置は、油圧シリンダ１０と、油圧シリンダ１０に対して油圧ポンプ２０からの油の供給制御を行う方向制御弁３０とを備え、操作レバー４１を介して方向制御弁３０を動作させることにより、油圧シリンダ１０の駆動を制御するものである。尚、図には示していないが、この油圧駆動装置には、油圧シリンダ１０以外の油圧アクチュエータを駆動するための方向制御弁、操作レバー及びパイロット操作弁が設けてある。
【００１７】
方向制御弁３０は、操作レバー４１の操作に伴ってパイロット操作弁４０から出力される操作パイロット圧により動作し、２つのアクチュエータポートａ，ｂに対する供給ポートｃとドレンポートｄとの接続態様を選択的に切り替えるものである。具体的には、図１に示す中立位置にある場合、方向制御弁３０は、２つのアクチュエータポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間を遮断した状態に維持する。この状態から図１中の右方に動作して伸長位置に切り替わると、一方のアクチュエータポートｂと供給ポートｃとの間を接続するとともに、他方のアクチュエータポートａとドレンポートｄとの間を接続する。中立位置から図１中の左方に動作して縮退位置に切り替わると、一方のアクチュエータポートｂとドレンポートｄとの間を接続するとともに、他方のアクチュエータポートａと供給ポートｃとの間を接続した状態となる。
【００１８】
方向制御弁３０の一方のアクチュエータポートｂには、ボトム油路１を通じて油圧シリンダ１０のボトム室１１が接続してあり、他方のアクチュエータポートａには、ヘッド油路２を通じて油圧シリンダ１０のヘッド室１２が接続してある。方向制御弁３０の供給ポートｃには、油圧ポンプ２０の吐出口との間を接続する供給油路３が接続してあり、方向制御弁３０のドレンポートｄには、油タンクＴとの間を接続するドレン油路４が接続してある。
【００１９】
また、方向制御弁３０には、負荷圧出力ポートｅが設けてある。負荷圧出力ポートｅは、供給ポートｃを通じて油圧シリンダ１０のヘッド室１２に油が供給されている間、並びに供給ポートｃを通じて油圧シリンダ１０のボトム室１１に油が供給されている間、それぞれ油の供給圧を負荷圧として出力するものである。
【００２０】
パイロット操作弁４０は、操作レバー４１のレバー中立位置からの操作量に応じたパイロット圧を、操作レバー４１の操作方向に応じたパイロット油路４２，４３を通じて方向制御弁３０の圧力室３０ａ，３０ｂに出力するものである。
【００２１】
本実施の形態１では、操作レバー４１をレバー中立位置から図１中の矢印Ａ方向に操作した場合、伸長側パイロット油路４２を通じてパイロット圧が出力され、方向制御弁３０が中立位置から伸長位置に切り替わる。方向制御弁３０が伸長位置に切り替わると、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたボトム油路１が、方向制御弁３０のアクチュエータポートｂ及び供給ポートｃを介して供給油路３に接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたヘッド油路２が方向制御弁３０のアクチュエータポートａ及びドレンポートｄを介してドレン油路４に接続される。
【００２２】
これとは逆に、操作レバー４１がレバー中立位置から図１中の矢印Ｂ方向に操作された場合には、縮退側パイロット油路４３を通じてパイロット圧が出力され、方向制御弁３０が中立位置から縮退位置に切り替わる。方向制御弁３０が縮退位置に切り替わると、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたボトム油路１が方向制御弁３０のアクチュエータポートｂ及びドレンポートｄを介してドレン油路４に接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたヘッド油路２が方向制御弁３０のアクチュエータポートａ及び供給ポートｃを介して供給油路３に接続されることになる。
【００２３】
図１からも明らかなように、伸長側パイロット油路４２には、その中間部に絞り４４が設けてある。この絞り４４は、操作レバー４１が操作された場合に伸長側パイロット油路４２に出力されるパイロット圧の変化量が大きいほど、その前後に大きな差圧を生じさせるための固定絞りである。
【００２４】
油圧ポンプ２０は、建設機械に搭載されたエンジンＥＮＧによって駆動される可変容量型のもので、ポンプ容量制御ユニット５０を備えている。ポンプ容量制御ユニット５０は、油圧ポンプ２０の斜板角を変更するポンプ容量制御シリンダ５１と、ポンプ容量制御シリンダ５１に対する油の供給制御を行うポンプ容量制御弁５２とを備えて構成したものである。
【００２５】
ポンプ容量制御シリンダ５１は、ヘッド室５１ａに復帰バネ５１ｂを内蔵した油圧シリンダであり、ピストンロッド５１ｃが油圧ポンプ２０の斜板２１に連結してある。本実施の形態１では、ボトム室５１ｄに油を供給した場合に油圧ポンプ２０の容量を減少させる方向に斜板２１を駆動する一方、ボトム室５１ｄの油を排出した場合に油圧ポンプ２０の容量を増大させる方向に斜板２１を駆動するようにポンプ容量制御シリンダ５１のピストンロッド５１ｃと斜板２１との間を連結している。
【００２６】
ポンプ容量制御弁５２は、油圧ポンプ２０の吐出圧と、方向制御弁３０の負荷圧出力ポートｅに出力される油圧シリンダ１０の負荷圧との差圧に応じて切り替え動作するものである。具体的に説明すると、ポンプ容量制御弁５２は、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄをタンク圧とする第１位置と、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油を供給する第２位置とを備えている。ポンプ容量制御弁５２の一方の端部には、ポンプ容量制御弁５２が第１位置となる方向に向けて押圧する負荷圧力室５２ａが設けてあり、他方の端部にはポンプ容量制御弁５２が第２位置となる方向に向けて押圧する吐出圧力室５２ｂが設けてある。負荷圧力室５２ａには、方向制御弁３０の負荷圧出力ポートｅとの間を接続する負荷圧出力油路５が接続してあり、吐出圧力室５２ｂには、油圧ポンプ２０の供給油路３から分岐した吐出圧力出力油路６が接続してある。
【００２７】
このポンプ容量制御弁５２は、油圧ポンプ２０の吐出圧が、油圧シリンダ１０の負荷圧＋設定バネ５２ｃの押圧力を下回ると、図１に示した第１位置に配置された状態を維持し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄをタンク圧として油圧ポンプ２０の容量を増大させるように機能する。一方、ポンプ容量制御弁５２は、油圧ポンプ２０の吐出圧が、油圧シリンダ１０の負荷圧＋設定バネ５２ｃの押圧力を上回ると、第２位置に切り替わり、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油を供給することにより、油圧ポンプ２０の容量を減少させるように機能する。
【００２８】
また、ポンプ容量制御弁５２には、両端部にそれぞれアシスト圧力室５２ｄ，５２ｅが設けてある。アシスト圧力室５２ｄ，５２ｅは、ポンプ容量制御弁５２の動作をアシストするための圧力を付与するもので、伸長側パイロット油路４２のパイロット圧を供給する個別のアシスト油路４５，４６が接続してある。一方のアシスト油路４５は、伸長側パイロット油路４２においてパイロット操作弁４０と絞り４４との間に位置する部分と、負荷圧力室５２ａに隣設したアシスト圧力室５２ｄとの間を接続するように設けてある。他方のアシスト油路４６は、伸長側パイロット油路４２において方向制御弁３０と絞り４４との間に位置する部分と、吐出圧力室５２ｂに隣設したアシスト圧力室５２ｅとの間を接続するように設けてある。
【００２９】
尚、図１中の符号７は油圧ポンプ２０の吐出圧と油圧シリンダ１０の負荷圧とのバランスによって切り替え動作するアンロード弁、符号８は油圧ポンプ２０の吐出圧に基づいて動作するリリーフ弁である。
【００３０】
以下、上記のように構成した油圧駆動装置の作用について説明する。操作レバー４１が図１に示すレバー中立位置にある場合には、方向制御弁３０が図１に示す中立位置に維持されており、２つのアクチュエータポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間が遮断された状態にある。この状態においては、油圧ポンプ２０から吐出された油がアンロード弁７のバネ７ａに対抗する圧力まで上昇し、アンロード弁７が開放するため油タンクＴへと排出される。これにより、油圧ポンプ２０の吐出圧力がアンロード弁７の設定圧力となり、この圧力が吐出圧力出力油路６を通じて吐出圧力室５２ｂに加えられる。一方、負荷圧出力油路５を通じて負荷圧力室５２ａに加えられる圧力はゼロとなる。これらの結果、ポンプ容量制御弁５２が第２位置となり、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油が供給され、油圧ポンプ２０の容量が最小の状態に設定される。
【００３１】
この状態から油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく操作レバー４１を図１中の矢印Ａ方向に操作すると、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２を通じて方向制御弁３０にパイロット圧が供給され、方向制御弁３０が伸長位置に切り替わる。この結果、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたアクチュエータポートｂと供給ポートｃとの間が接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたアクチュエータポートａとドレンポートｄとの間が接続され、油圧ポンプ２０から吐出された油によって油圧シリンダ１０が伸長動作することになる。
【００３２】
油圧シリンダ１０に油が供給されると、負荷圧が負荷圧出力ポートｅから負荷圧出力油路５に出力されることになり、アンロード弁７が閉じる。さらに、負荷圧力室５２ａに作用する負荷圧によってポンプ容量制御弁５２が第２位置から第１位置となる方向に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて、油圧ポンプ２０の容量が増大する。以降、負荷圧力室５２ａに導かれた油圧シリンダ１０の負荷圧と、吐出圧力室５２ｂに導かれた油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じてポンプ容量制御弁５２が適宜動作し、油圧ポンプ２０が油圧シリンダ１０の負荷圧と油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じた容量に制御される。
【００３３】
ここで、ポンプ容量制御弁５２を油圧ポンプ２０の吐出圧と油圧シリンダ１０の負荷圧との差圧によってのみ動作させるようにした場合には、図３のタイミングチャートに示すように、操作レバー４１を操作してから油圧ポンプ２０の容量が増減するまでに、上述した工程を経る必要があり、油圧シリンダ１０の動作に影響を与える恐れがある。
【００３４】
すなわち、操作レバー４１が矢印Ａ方向（図１参照）に操作された時点（図３（ａ）のｔ１）から、パイロット操作弁４０のパイロット圧が出力され（図３（ｂ））、油圧シリンダ１０の負荷圧が上昇して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が小さくなる時点（図３（ｃ）のｔ２）までに比較的大きなタイムラグを生じるため、ポンプ容量制御弁５２が第１位置に向けて移動を開始して、油圧ポンプ２０から吐出される油の流量が増大するまでに比較的長い時間を要する（図３（ｄ）及び図３（ｅ））。ここで、図３（ｄ）に示したポンプ容量制御弁５２に働く力は、図１中の右向きに作用する力を正として記載してあり、油圧ポンプ２０の吐出圧力と油圧シリンダ１０の負荷圧との差圧による力＋設定バネ５２ｃの押圧力＜０となった時点（図３（ｄ）中のｔ３）から、図３（ｅ）のｔ３に示すように、油圧ポンプ２０の容量が増加する。従って、図３（ｆ）に示すように、操作レバー４１の操作量を増加させた時点ｔ１から油圧シリンダ１０の速度の上昇が始まる時点ｔ３までの時間も長くなる。特に、建設機械に適用される油圧シリンダ１０は、大型に構成されたものが多いため、伸長するまでに大流量の油が必要となる。
【００３５】
同様に、操作レバー４１がレバー中立位置へ向けて矢印Ｂ方向（図１参照）に操作された時点（図３（ａ）のｔ４）から、パイロット操作弁４０のパイロット圧が減少し（図３（ｂ））、油圧シリンダ１０の負荷圧が下降して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が大きくなる時点（図３（ｃ）のｔ５）までに比較的大きなタイムラグが生じるため、ポンプ容量制御弁５２が第２位置に向けて移動を開始して、油圧ポンプ２０から吐出される油の流量が減少するまでに比較的長い時間を要する（図３（ｄ）及び図３（ｅ））。これにより、図３（ｆ）に示すように、操作レバー４１の操作量を減少させた時点から油圧シリンダ１０の速度の低下が始まるまでの時間も長くなる（図３（ｆ）のｔ４〜ｔ５）。
【００３６】
こうした操作レバー４１と油圧シリンダ１０との間の動作のタイムラグは、操作者に対して違和感を与えることになる。しかしながら、上述した油圧駆動装置では、伸長側パイロット油路４２に絞り４４を設け、かつこの絞り４４の前後の圧力をそれぞれポンプ容量制御弁５２に設けたアシスト圧力室５２ｄ，５２ｅに作用させるようにしている。この絞り４４の前後差圧は、操作レバー４１を操作する際の変化量が大きいほど大きなものとなる。従って、操作レバー４１を素早く操作した場合、絞り４４の前後に生じる圧力差も大きなものとなり、図２のタイミングチャートに示すように、ポンプ容量制御弁５２を迅速に動作させることができる。
【００３７】
すなわち、操作レバー４１が矢印Ａ方向（図１参照）へ操作され（図２（ａ）のｔ１）、パイロット操作弁４０からパイロット圧の出力が開始されると（図２（ｂ））、絞り４４の前後に差圧が生じ（図２（ｄ）のｔ２）、油圧シリンダ１０の負荷圧が上昇して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が小さくなる以前においても（図２（ｃ）のｔ１〜ｔ４）、油圧ポンプ２０の吐出圧力と油圧シリンダ１０の負荷圧との差圧による力＋設定バネ５２ｃの押圧力＋絞り４４の前後差圧による力＜０となった時点（図２（ｅ）のｔ３）からポンプ容量制御弁５２を第１位置へ向けて動作させる力となって作用することになる。これにより、油圧シリンダ１０の負荷圧が作用する以前に油圧ポンプ２０の容量を増大させることができるようになる（図２（ｅ）及び図２（ｆ）のｔ３）。尚、図２（ｅ）に示したポンプ容量制御弁５２に働く力は、図１中の右向きに作用する力を正として記載してある。図２（ｄ）のｔ２において発生した絞り４４の前後差圧は、ポンプ容量制御弁５２に対して左方向に作用するものであるため、図２（ｅ）においては上下を反転した形で記載してある。
【００３８】
より具体的に説明すると、油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく図１中の矢印Ａ方向に操作レバー４１を操作すると、図２（ｂ）に示すように、パイロット操作弁４０から出力されるパイロット圧によって伸長側パイロット油路４２の圧力が急激に上昇し、絞り４４の上流側となるパイロット操作弁４０と絞り４４との間の圧力が、絞り４４の下流側となる絞り４４と方向制御弁３０との間の圧力よりも高くなって差圧を生じる（図２（ｄ）のｔ２）。従って、ポンプ容量制御弁５２が第２位置から第１位置に向けて迅速に動作し（図２（ｅ）のｔ３）、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて油圧ポンプ２０の容量が増大されることになる（図２（ｆ）のｔ３）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０が伸長方向に移動を始めるまでのタイムラグを小さくし（図２（ｇ）のｔ１〜ｔ４→ｔ１〜ｔ３）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【００３９】
上述した作用効果は、油圧シリンダ１０のボトム室１１に供給する油の流量を増大させる場合ばかりでなく、ボトム室１１に供給する油の流量を減少させ、油圧シリンダ１０の動作速度を低減する場合にも同様に機能する。すなわち、操作レバー４１がレバー中立位置へ向けて矢印Ｂ方向（図１参照）に操作されると（図２（ａ）のｔ５）、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２に出力されるパイロット圧が減少するため（図２（ｂ））、絞り４４の前後に差圧が生じ（図２（ｄ）のｔ６）、油圧シリンダ１０の負荷圧が下降して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が大きくなる以前においても（図２（ｃ）のｔ５〜ｔ７）、油圧ポンプ２０の吐出圧力と油圧シリンダ１０の負荷圧との差圧による力＋設定バネ５２ｃの押圧力＋絞り４４の前後差圧による力＞０となった時点でポンプ容量制御弁５２が動作し、油圧シリンダ１０の負荷圧が減少する以前に油圧ポンプ２０の容量を減少させることができるようになる（図２（ｅ）及び図２（ｆ）のｔ６）。
【００４０】
より具体的には、図１中の矢印Ａ方向への操作量を減少させるように操作レバー４１をレバー中立位置まで矢印Ｂ方向に操作すると、図２（ｂ）に示すように、絞り４４の下流側となるパイロット操作弁４０と絞り４４との間の圧力が、絞り４４の上流側となる絞り４４と方向制御弁３０との間の圧力よりも低くなって差圧を生じる（図２（ｄ）のｔ６）。従って、ポンプ容量制御弁５２が第１位置から第２位置に向けて迅速に動作し（図２（ｅ）のｔ６）、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが昇圧されるため、油圧ポンプ２０の容量が減少されることになる（図２（ｆ）のｔ６）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０の動作速度が低下するまでのタイムラグを小さくし（図２（ｇ）のｔ５〜ｔ７→ｔ５〜ｔ６）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【００４１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図を示したものである。ここで例示する油圧駆動装置は、実施の形態１と同様、建設機械において油圧シリンダ１０の駆動を制御するもので、実施の形態１とは、伸長側パイロット油路に設ける絞りの構成が異なっている。以下、実施の形態１と異なる部分について詳細に説明し、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
【００４２】
図４に示すように、実施の形態２の油圧駆動装置では、伸長側パイロット油路４２の中間部に可変絞り１４４が設けてある。この可変絞り１４４は、油圧シリンダ１０の負荷圧に応じて開口面積が変化するように動作するものである。具体的には、図５に示すように、負荷圧出力油路５から分岐した負荷圧出力分岐油路５ａを可変絞り１４４の圧力室１４４ａに接続し、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きいほど、可変絞り１４４の開口面積が大きくなるように構成してある。
【００４３】
以下、上記のように構成した油圧駆動装置の作用について説明する。操作レバー４１が図４に示すレバー中立位置にある場合には、方向制御弁３０が図４に示す中立位置に維持されており、２つのアクチュエータポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間が遮断された状態にある。この状態においては、油圧ポンプ２０から吐出された油がアンロード弁７のバネ７ａに対抗する圧力まで上昇し、アンロード弁７が開放するため油タンクＴへと排出される。これにより、油圧ポンプ２０の吐出圧力がアンロード弁７の設定圧力となり、この圧力が吐出圧力出力油路６を通じて吐出圧力室５２ｂに加えられる。一方、負荷圧出力油路５を通じて負荷圧力室５２ａに加えられる圧力はゼロとなる。これらの結果、ポンプ容量制御弁５２が第２位置となり、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油が供給され、油圧ポンプ２０の容量が最小の状態に設定される。
【００４４】
この状態から油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく操作レバー４１を図４中の矢印Ａ方向に操作すると、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２を通じて方向制御弁３０にパイロット圧が供給され、方向制御弁３０が伸長位置に切り替わる。この結果、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたアクチュエータポートｂと供給ポートｃとの間が接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたアクチュエータポートａとドレンポートｄとの間が接続され、油圧ポンプ２０から吐出された油によって油圧シリンダ１０が伸長動作することになる。
【００４５】
油圧シリンダ１０に油が供給されると、負荷圧が負荷圧出力ポートｅから負荷圧出力油路５に出力されることになり、アンロード弁７が閉じる。さらに、負荷圧力室５２ａに作用する負荷圧によってポンプ容量制御弁５２が第２位置から第１位置となる方向に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて、油圧ポンプ２０の容量が増大する。以降、負荷圧力室５２ａに導かれた油圧シリンダ１０の負荷圧と、吐出圧力室５２ｂに導かれた油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じてポンプ容量制御弁５２が適宜動作し、油圧ポンプ２０が油圧シリンダ１０の負荷圧と油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じた容量に制御される。
【００４６】
ここで、この実施の形態２の油圧駆動装置においても、伸長側パイロット油路４２に可変絞り１４４を設け、かつこの可変絞り１４４の前後の圧力をそれぞれポンプ容量制御弁５２に設けたアシスト圧力室５２ｄ，５２ｅに作用させるようにしているため、操作レバー４１を素早く操作した場合、可変絞り１４４の前後に生じる圧力差も大きなものとなり、図６のタイミングチャートに示すように、ポンプ容量制御弁５２を迅速に動作させることができる。
【００４７】
すなわち、操作レバー４１が矢印Ａ方向（図４参照）へ操作され（図６（ａ）のｔ１）、パイロット操作弁４０からパイロット圧の出力が開始されると（図６（ｂ））、可変絞り１４４の前後に差圧が生じ（図６（ｄ）のｔ２）、油圧シリンダ１０の負荷圧が上昇して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が小さくなる以前においても（図６（ｃ）のｔ１〜ｔ４）、油圧ポンプ２０の吐出圧力と油圧シリンダ１０の負荷圧との差圧による力＋設定バネ５２ｃの押圧力＋可変絞り１４４の前後差圧による力＜０となった時点（図６（ｅ）のｔ３，ｔ３′）からポンプ容量制御弁５２が第１位置へ向けて動作し（図６（ｅ））、油圧シリンダ１０の負荷圧が作用する以前に油圧ポンプ２０の容量を増大させることができるようになる（図６（ｆ）のｔ３，ｔ３′）。尚、図６（ｅ）に示したポンプ容量制御弁５２に働く力は、図４中の右向きに作用する力を正として記載してある。図６（ｄ）のｔ２において発生した可変絞り１４４の前後差圧は、ポンプ容量制御弁５２に対して左向きに作用するものであるため、図６（ｅ）において上下を反転した形で記載してある。
【００４８】
より具体的に説明すると、油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく図４中の矢印Ａ方向に操作レバー４１を操作すると、図６（ｂ）に示すように、パイロット操作弁４０から出力されるパイロット圧によって伸長側パイロット油路４２の圧力が急激に上昇し、可変絞り１４４の上流側となるパイロット操作弁４０と可変絞り１４４との間の圧力が、可変絞り１４４の下流側となる可変絞り１４４と方向制御弁３０との間の圧力よりも高くなって差圧を生じる（図６（ｄ）のｔ２）。この結果、ポンプ容量制御弁５２が第２位置から第１位置に向けて迅速に動作し（図６（ｅ）のｔ３，ｔ３′）、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて油圧ポンプ２０の容量が増大されることになる（図６（ｆ）のｔ３，ｔ３′）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０が伸長動作するまでのタイムラグを小さくし（図６（ｇ）のｔ１〜ｔ４→ｔ１〜ｔ３，ｔ１〜ｔ３′）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【００４９】
しかも、上述の油圧駆動装置によれば、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きいほど、可変絞り１４４の開口面積が増大するため、図６（ｄ）の二点鎖線で示すように、前後差圧が小さくなる。従って、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きい場合には、操作レバー４１を素早く操作しても、図６（ｆ）中の二点鎖線で示すように、油圧ポンプ２０の容量増大率が小さくなり、図６（ｇ）中の二点鎖線で示すように、油圧シリンダ１０の伸長方向の移動も緩やかとなるため、急激に動作する事態を招来する恐れがない。
【００５０】
さらに、上述した作用効果は、油圧シリンダ１０のボトム室１１に供給する油の流量を増大させる場合ばかりでなく、ボトム室１１に供給する油の流量を減少させ、油圧シリンダ１０の動作速度を低減する場合にも同様に機能する。すなわち、図４中の矢印Ａ方向への操作量を減少させると（図６（ａ）のｔ５）、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２に出力されるパイロット圧が減少するため（図６（ｂ））、可変絞り１４４の前後に差圧が生じ（図６（ｄ）のｔ６）、油圧シリンダ１０の負荷圧が下降して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が大きくなる以前においても（図６（ｃ）のｔ５〜ｔ７）、油圧ポンプ２０の吐出圧力と油圧シリンダ１０の負荷圧との差圧による力＋設定バネ５２ｃの押圧力＋可変絞り１４４の前後差圧による力＞０となった時点でポンプ容量制御弁５２が動作し（図６（ｅ））、油圧シリンダ１０の負荷圧が減少する以前に油圧ポンプ２０の容量を減少させることができるようになる（図６（ｅ）及び図６（ｆ）のｔ６）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０の動作速度が低下を開始するまでのタイムラグを小さくし（図６（ｇ）のｔ５〜ｔ７→ｔ５〜ｔ６）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。この場合においても、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きいほど、可変絞り１４４の開口面積が増大するため、図６（ｄ）の一点鎖線で示すように、前後差圧が小さくなる。従って、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きい場合には、操作レバー４１を素早く操作しても、図６（ｆ）中の一点鎖線で示すように、油圧ポンプ２０の容量減少率が小さくなり、図６（ｇ）中の一点鎖線で示すように、油圧シリンダ１０の伸長動作も緩やかとなるため、急激に動作する事態を招来する恐れがない。
【００５１】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図を示したものである。ここで例示する油圧駆動装置は、実施の形態１と同様、建設機械において油圧シリンダ１０の駆動を制御するもので、実施の形態１とは、ポンプ容量制御弁の構成及びポンプ容量制御弁をアシストする構成が異なっている。以下、実施の形態１と異なる部分について詳細に説明し、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
【００５２】
図７に示すように、実施の形態３の油圧駆動装置では、伸長側パイロット油路４２の中間部に圧力センサ２４４が設けてある。圧力センサ２４４は、操作レバー４１が操作された場合に伸長側パイロット油路４２に出力されるパイロット圧を検出し、その検出結果をコントローラ６０に出力するものである。
【００５３】
コントローラ６０は、図８に示すように、圧力センサ２４４の検出したパイロット圧に基づいてその時間微分値を算出するとともに、算出した時間微分値に予め設定した比例定数ｋ１を乗じた値をアシスト量として算出する。さらに、コントローラ６０は、予め設定したアシスト量に対応する電流値を設定し、これをアシスト指令としてポンプ容量制御弁２５２のアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力する。図８に示すように、アシスト量に対応する電流値は、アシスト方向の正負に関わらず常に正の値、つまりポンプ容量制御弁２５２を常に図７において左向きに押す力となるように予め設定してある。
【００５４】
ポンプ容量制御弁２５２は、ポンプ容量制御シリンダ５１とともに油圧ポンプ２０のポンプ容量制御ユニット２５０を構成するものである。このポンプ容量制御弁２５２は、油圧ポンプ２０の吐出圧と、方向制御弁３０の負荷圧出力ポートｅに出力される油圧シリンダ１０の負荷圧との差圧に応じて切り替え動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１に対する油の供給制御を行う。具体的に説明すると、ポンプ容量制御弁２５２は、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄをタンク圧とする第１位置と、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油を供給する第２位置とを備えている。ポンプ容量制御弁２５２の一方の端部には、ポンプ容量制御弁２５２が第１位置となる方向に向けて押圧する負荷圧力室２５２ａが設けてあり、他方の端部にはポンプ容量制御弁２５２が第２位置となる方向に向けて押圧する吐出圧力室２５２ｂが設けてある。負荷圧力室２５２ａには、方向制御弁３０の負荷圧出力ポートｅとの間を接続する負荷圧出力油路５が接続してあり、吐出圧力室２５２ｂには、油圧ポンプ２０の供給油路３から分岐した吐出圧力出力油路６が接続してある。
【００５５】
また、ポンプ容量制御弁２５２には、負荷圧力室２５２ａに隣設してアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆが設けてある。アシスト用電磁ソレノイド２５２ｆは、アシスト指令が与えられた場合に、これに含まれる電流値の大きさに応じてポンプ容量制御弁２５２を任意の方向に動作させるものである。
【００５６】
以下、上記のように構成した油圧駆動装置の作用について説明する。操作レバー４１が図７に示すレバー中立位置にある場合には、方向制御弁３０が図７に示す中立位置に維持されており、２つのアクチュエータポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間が遮断された状態にある。この状態においては、油圧ポンプ２０から吐出された油がアンロード弁７のバネ７ａに対抗する圧力まで上昇し、アンロード弁７が開放するため油タンクＴへと排出される。これにより、油圧ポンプ２０の吐出圧力がアンロード弁７の設定圧力となり、この圧力が吐出圧力出力油路６を通じて吐出圧力室２５２ｂに加えられる。一方、負荷圧出力油路５を通じて負荷圧力室２５２ａに加えられる圧力はゼロとなる。これらの結果、ポンプ容量制御弁２５２が第２位置となり、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油が供給され、油圧ポンプ２０の容量が最小の状態に設定される。
【００５７】
この状態から油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく操作レバー４１を図７中の矢印Ａ方向に操作すると、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２を通じて方向制御弁３０にパイロット圧が供給され、方向制御弁３０が伸長位置に切り替わる。この結果、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたアクチュエータポートｂと供給ポートｃとの間が接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたアクチュエータポートａとドレンポートｄとの間が接続され、油圧ポンプ２０から吐出された油によって油圧シリンダ１０が伸長動作することになる。
【００５８】
油圧シリンダ１０に油が供給されると、負荷圧が負荷圧出力ポートｅから負荷圧出力油路５に出力されることになり、アンロード弁７が閉じる。さらに、負荷圧力室２５２ａに作用する負荷圧によってポンプ容量制御弁２５２が第２位置から第１位置となる方向に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて、油圧ポンプ２０の容量が増大する。以降、負荷圧力室２５２ａに導かれた油圧シリンダ１０の負荷圧と、吐出圧力室２５２ｂに導かれた油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じてポンプ容量制御弁２５２が適宜動作し、油圧ポンプ２０が油圧シリンダ１０の負荷圧と油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じた容量に制御される。
【００５９】
ここで、この実施の形態３の油圧駆動装置においては、伸長側パイロット油路４２に設けた圧力センサ２４４の検出結果からパイロット圧の時間微分値を算出し、時間微分値に応じた大きさのアシスト指令をコントローラ６０からポンプ容量制御弁２５２のアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力するようにしているため、操作レバー４１を素早く操作した場合、図９のタイミングチャートに示すように、コントローラ６０によってポンプ容量制御弁２５２が動作されることになる。
【００６０】
すなわち、操作レバー４１が矢印Ａ方向（図７参照）へ操作され（図９（ａ）のｔ１）、パイロット操作弁４０から出力されるパイロット圧が上昇すると（図９（ｂ））、パイロット圧の変化量に応じたアシスト指令がコントローラ６０からポンプ容量制御弁２５２に出力され（図９（ｄ）のｔ２〜ｔ５）、油圧シリンダ１０の負荷圧が上昇して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が小さくなる以前においても（図９（ｃ）のｔ１〜ｔ４）、油圧ポンプ２０の容量を増大させることができるようになる（図９（ｆ）のｔ３）。
【００６１】
より具体的には、油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく図７中の矢印Ａ方向に操作レバー４１を操作すると、図９（ｂ）に示すように、パイロット操作弁４０から出力されるパイロット圧によって伸長側パイロット油路４２の圧力が急激に上昇し、パイロット圧の変化量に応じたアシスト指令がコントローラ６０からポンプ容量制御弁２５２に出力される（図９（ｄ）のｔ２）。従って、ポンプ容量制御弁２５２が第２位置から第１位置に向けて迅速に動作し（図９（ｅ）のｔ３）、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて油圧ポンプ２０の容量が増大されることになる（図９（ｆ）のｔ３）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０が伸長動作するまでのタイムラグを小さくし（図９（ｇ）のｔ１〜ｔ４→ｔ１〜ｔ３）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。尚、図９（ｅ）に示したポンプ容量制御弁２５２に働く力は、図７中において右向きに作用する力を正として記載してある。図９（ｄ）のｔ２において出力されたアシスト指令は、上述したように、ポンプ容量制御弁２５２を常に図７において左向きに押す力となるものであるため、図９（ｅ）においては上下を反転した形で記載してある。
【００６２】
さらに、上述した作用効果は、油圧シリンダ１０のボトム室１１に供給する油の流量を増大させる場合ばかりでなく、ボトム室１１に供給する油の流量を減少させ、油圧シリンダ１０の動作速度を低減する場合にも同様に機能する。すなわち、図７中の矢印Ａ方向への操作量を減少させると（図９（ａ）のｔ６）、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２に出力されるパイロット圧が減少するため（図９（ｂ））、パイロット圧の変化量に応じたアシスト指令がコントローラ６０からポンプ容量制御弁２５２に出力され（図９（ｄ）のｔ７〜ｔ９）、油圧シリンダ１０の負荷圧が下降して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が大きくなる以前においても（図９（ｃ）のｔ６〜ｔ８）、油圧ポンプ２０の容量を減少させることができるようになる（図９（ｆ）のｔ７）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０の動作速度が低下を開始するまでのタイムラグを小さくし（図９（ｇ）のｔ６〜ｔ８→ｔ６〜ｔ７）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【００６３】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図を示したものである。ここで例示する油圧駆動装置は、実施の形態３と同様、建設機械において油圧シリンダ１０の駆動を制御するもので、実施の形態３とは、ポンプ容量制御弁をアシストする構成が異なっている。以下、実施の形態３と異なる部分について詳細に説明し、実施の形態３と同様の構成については同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
【００６４】
図１０に示すように、実施の形態４の油圧駆動装置では、方向制御弁３０の負荷圧出力ポートｅに接続された負荷圧出力油路５に負荷圧力センサ２４５が設けてある。負荷圧力センサ２４５は、負荷圧出力油路５に出力される油圧シリンダ１０の負荷圧を検出し、その検出結果をコントローラ２６０に出力するものである。
【００６５】
コントローラ２６０は、図１１に示すように、圧力センサ２４４の検出したパイロット圧に基づいてその時間微分値を算出し、算出した時間微分値に予め設定した比例定数ｋ２を乗じた値と、負荷圧力センサ２４５の検出した油圧シリンダ１０の負荷圧に基づいて設定したアシスト率との積をアシスト量として算出する。さらに、コントローラ２６０は、予め設定したアシスト量に対応する電流値を設定し、これをアシスト指令としてポンプ容量制御弁２５２のアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力する。アシスト量に対応する電流値は、アシスト方向の正負に関わらず常に正の値、つまりポンプ容量制御弁２５２を常に図１０において左向きに押す力となるように予め設定してある。また、コントローラ２６０が設定するアシスト率は、油圧シリンダ１０の負荷圧がゼロの場合に１となり、以降、負荷圧が増大するほど減少する無次元数である。
【００６６】
以下、上記のように構成した油圧駆動装置の作用について説明する。操作レバー４１が図１０に示すレバー中立位置にある場合には、方向制御弁３０が図１０に示す中立位置に維持されており、２つのアクチュエータポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間が遮断された状態にある。この状態においては、油圧ポンプ２０から吐出された油がアンロード弁７のバネ７ａに対抗する圧力まで上昇し、アンロード弁７が開放するため油タンクＴへと排出される。これにより、油圧ポンプ２０の吐出圧力がアンロード弁７の設定圧力となり、この圧力が吐出圧力出力油路６を通じて吐出圧力室２５２ｂに加えられる。一方、負荷圧出力油路５を通じて負荷圧力室２５２ａに加えられる圧力はゼロとなる。これらの結果、ポンプ容量制御弁２５２が第２位置となり、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油が供給され、油圧ポンプ２０の容量が最小の状態に設定される。
【００６７】
この状態から油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく操作レバー４１を図１０中の矢印Ａ方向に操作すると、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２を通じて方向制御弁３０にパイロット圧が供給され、方向制御弁３０が伸長位置に切り替わる。この結果、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたアクチュエータポートｂと供給ポートｃとの間が接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたアクチュエータポートａとドレンポートｄとの間が接続され、油圧ポンプ２０から吐出された油によって油圧シリンダ１０が伸長動作することになる。
【００６８】
油圧シリンダ１０に油が供給されると、負荷圧が負荷圧出力ポートｅから負荷圧出力油路５に出力されることになり、アンロード弁７が閉じる。さらに、負荷圧力室２５２ａに作用する負荷圧によってポンプ容量制御弁２５２が第２位置から第１位置となる方向に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて、油圧ポンプ２０の容量が増大する。以降、負荷圧力室２５２ａに導かれた油圧シリンダ１０の負荷圧と、吐出圧力室２５２ｂに導かれた油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じてポンプ容量制御弁２５２が適宜動作し、油圧ポンプ２０が油圧シリンダ１０の負荷圧と油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じた容量に制御される。
【００６９】
ここで、この実施の形態４の油圧駆動装置においては、伸長側パイロット油路４２に設けた圧力センサ２４４の検出結果からパイロット圧の時間微分値を算出し、時間微分値に応じた大きさのアシスト指令をコントローラ２６０からポンプ容量制御弁２５２のアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力するようにしているため、操作レバー４１を素早く操作した場合、図１２のタイミングチャートに示すように、コントローラ２６０によってポンプ容量制御弁２５２が動作されることになる。
【００７０】
すなわち、操作レバー４１が矢印Ａ方向（図１０参照）へ操作され（図１２（ａ）のｔ１）、パイロット操作弁４０から出力されるパイロット圧が上昇すると（図１２（ｂ））、パイロット圧の変化量に応じたアシスト指令がコントローラ２６０からポンプ容量制御弁２５２に出力され（図１２（ｄ）のｔ２〜ｔ５）、油圧シリンダ１０の負荷圧が上昇して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が小さくなる以前においても（図１２（ｃ）のｔ１〜ｔ４）、油圧ポンプ２０の容量を増大させることができるようになる（図１２（ｆ）のｔ３，ｔ３′）。
【００７１】
より具体的には、油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく図１０中の矢印Ａ方向に操作レバー４１を操作すると、図１２（ｂ）に示すように、パイロット操作弁４０から出力されるパイロット圧によって伸長側パイロット油路４２の圧力が急激に上昇し、パイロット圧の変化量に応じたアシスト指令がコントローラ２６０からポンプ容量制御弁２５２に出力される（図１２（ｄ）のｔ２）。従って、ポンプ容量制御弁２５２が第２位置から第１位置に向けて迅速に動作し（図１２（ｅ）のｔ３，ｔ３′）、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて油圧ポンプ２０の容量が増大されることになる（図１２（ｆ）のｔ３，ｔ３′）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０が伸長動作するまでのタイムラグを小さくし（図１２（ｇ）のｔ１〜ｔ４→ｔ１〜ｔ３，ｔ１〜ｔ３′）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【００７２】
しかも、上述の油圧駆動装置によれば、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きいほど、アシスト率が減少するため、図１２（ｄ）に示すように、コントローラ２６０からアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力されるアシスト指令の電流値が小さくなる。従って、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きい場合には、操作レバー４１を素早く操作しても、油圧ポンプ２０の容量増大率が小さくなり（図１２（ｆ）中の二点鎖線）、油圧シリンダ１０の伸長動作も緩やかとなるため（図１２（ｇ）中の二点鎖線）、急激に動作する事態を招来する恐れがない。
【００７３】
さらに、上述した作用効果は、油圧シリンダ１０のボトム室１１に供給する油の流量を増大させる場合ばかりでなく、ボトム室１１に供給する油の流量を減少させ、油圧シリンダ１０の動作速度を低減する場合にも同様に機能する。すなわち、図１０中の矢印Ａ方向への操作量を減少させると（図１２（ａ）のｔ６）、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２に出力されるパイロット圧が減少するため（図１２（ｂ））、パイロット圧の変化量に応じたアシスト指令がコントローラ２６０からポンプ容量制御弁２５２に出力され（図１２（ｄ）のｔ７〜ｔ９）、油圧シリンダ１０の負荷圧が下降して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が大きくなる以前においても（図１２（ｃ）のｔ６〜ｔ８）、油圧ポンプ２０の容量を減少させることができるようになる（図１２（ｆ）のｔ７）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０の動作速度が低下するまでのタイムラグを小さくし（図１２（ｇ）のｔ６〜ｔ８→ｔ６〜ｔ７）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。この場合においても、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きいほど、図１２（ｄ）中の一点鎖線に示すように、コントローラ２６０からアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力されるアシスト指令の電流値が小さくなるため、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きい場合、操作レバー４１を素早く操作しても、図１２（ｆ）中の一点鎖線に示すように、油圧ポンプ２０の容量減少率が小さくなり、図１２（ｇ）中の一点鎖線に示すように、油圧シリンダ１０の伸長動作も緩やかとなるため、急激に動作する事態を招来する恐れがない。
【００７４】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図を示したものである。ここで例示する油圧駆動装置は、実施の形態３と同様、建設機械において油圧シリンダ１０の駆動を制御するもので、実施の形態３とは、ポンプ容量制御弁及びコントローラの構成が異なっている。以下、実施の形態３と異なる部分について詳細に説明し、実施の形態３と同様の構成については同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
【００７５】
図１３に示すように、実施の形態５の油圧駆動装置では、伸長側パイロット油路４２の中間部に圧力センサ２４４が設けてある。圧力センサ２４４は、操作レバー４１が操作された場合に伸長側パイロット油路４２に出力されるパイロット圧を検出し、その検出結果をコントローラ３６０に出力するものである。
【００７６】
ポンプ容量制御弁３５２は、ポンプ容量制御シリンダ５１とともに油圧ポンプ２０のポンプ容量制御ユニット３５０を構成するものである。このポンプ容量制御弁３５２は、油圧ポンプ２０の吐出圧と、方向制御弁３０の負荷圧出力ポートｅに出力される油圧シリンダ１０の負荷圧との差圧に応じて切り替え動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１に対する油の供給制御を行うものである。具体的に説明すると、ポンプ容量制御弁３５２は、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄをタンク圧とする第１位置と、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油を供給する第２位置とを備えている。ポンプ容量制御弁３５２の一方の端部には、ポンプ容量制御弁３５２が第１位置となる方向に向けて押圧する負荷圧力室３５２ａが設けてあり、他方の端部にはポンプ容量制御弁３５２が第２位置となる方向に向けて押圧する吐出圧力室３５２ｂが設けてある。負荷圧力室３５２ａには、方向制御弁３０の負荷圧出力ポートｅとの間を接続する負荷圧出力油路５が接続してあり、吐出圧力室３５２ｂには、油圧ポンプ２０の供給油路３から分岐した吐出圧力出力油路６が接続してある。
【００７７】
また、ポンプ容量制御弁３５２には、負荷圧力室３５２ａ及び吐出圧力室３５２ｂのそれぞれに隣設してアシスト用電磁ソレノイド３５２ｆ，３５２ｇが設けてある。アシスト用電磁ソレノイド３５２ｆ，３５２ｇは、アシスト指令が与えられた場合に、それに含まれる電流値の大きさに応じてポンプ容量制御弁３５２を互いに反対方向に向けて押圧動作させるものである。以下、２つのアシスト用電磁ソレノイドを区別するため、負荷圧力室３５２ａに隣設したものを「第１ソレノイド３５２ｆ」と称し、吐出圧力室３５２ｂに隣設したものを「第２ソレノイド３５２ｇ」と称する。
【００７８】
コントローラ３６０は、図１４に示すように、圧力センサ２４４の検出したパイロット圧に基づいてその時間微分値を算出するとともに、算出した時間微分値に予め設定した比例定数ｋ３を乗じた値をアシスト量として算出する。さらに、コントローラ３６０は、予め設定したアシスト量に対応する電流値を設定する。アシスト量に対応する電流値は、アシスト方向の正負に応じて正負の値となるように予め設定してある。設定した電流値がゼロ以上である場合、コントローラ３６０は、これを第１ソレノイド３５２ｆに対するアシスト指令として出力する。これに対して設定した電流値がゼロ未満である場合、コントローラ３６０は、電流値を正の値に変換した後、これを第２ソレノイド３５２ｇに対するアシスト指令として出力する。
【００７９】
以下、上記のように構成した油圧駆動装置の作用について説明する。操作レバー４１が図１３に示すレバー中立位置にある場合には、方向制御弁３０が図１３に示す中立位置に維持されており、２つのアクチュエータポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間が遮断された状態にある。この状態においては、油圧ポンプ２０から吐出された油がアンロード弁７のバネ７ａに対抗する圧力まで上昇し、アンロード弁７が開放するため油タンクＴへと排出される。これにより、油圧ポンプ２０の吐出圧力がアンロード弁７の設定圧力となり、この圧力が吐出圧力出力油路６を通じて吐出圧力室３５２ｂに加えられる。一方、負荷圧出力油路５を通じて負荷圧力室３５２ａに加えられる圧力はゼロとなる。これらの結果、ポンプ容量制御弁３５２が第２位置となり、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油が供給され、油圧ポンプ２０の容量が最小の状態に設定される。
【００８０】
この状態から油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく操作レバー４１を図１３中の矢印Ａ方向に操作すると、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２を通じて方向制御弁３０にパイロット圧が供給され、方向制御弁３０が伸長位置に切り替わる。この結果、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたアクチュエータポートｂと供給ポートｃとの間が接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたアクチュエータポートａとドレンポートｄとの間が接続され、油圧ポンプ２０から吐出された油によって油圧シリンダ１０が伸長動作することになる。
【００８１】
油圧シリンダ１０に油が供給されると、負荷圧が負荷圧出力ポートｅから負荷圧出力油路５に出力されることになり、アンロード弁７が閉じる。さらに、負荷圧力室３５２ａに作用する負荷圧によってポンプ容量制御弁３５２が第２位置から第１位置となる方向に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて、油圧ポンプ２０の容量が増大する。以降、負荷圧力室３５２ａに導かれた油圧シリンダ１０の負荷圧と、吐出圧力室３５２ｂに導かれた油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じてポンプ容量制御弁３５２が適宜動作し、油圧ポンプ２０が油圧シリンダ１０の負荷圧と油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じた容量に制御される。
【００８２】
ここで、この実施の形態５の油圧駆動装置においては、伸長側パイロット油路４２に設けた圧力センサ２４４の検出結果からパイロット圧の時間微分値を算出し、時間微分値に応じた大きさのアシスト指令をコントローラ３６０からポンプ容量制御弁３５２の対応するアシスト用電磁ソレノイド３５２ｆ，３５２ｇに出力するようにしているため、操作レバー４１を操作した場合、図１５のタイミングチャートに示すように、コントローラ３６０によってポンプ容量制御弁３５２が動作されることになる。
【００８３】
すなわち、操作レバー４１が矢印Ａ方向（図１３参照）へ操作され（図１５（ａ）のｔ１）、パイロット操作弁４０から出力されるパイロット圧が上昇すると（図１５（ｂ））、パイロット圧の変化量に応じたアシスト指令がコントローラ３６０からポンプ容量制御弁３５２に出力され（図１５（ｄ）のｔ２〜ｔ５）、油圧シリンダ１０の負荷圧が上昇して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が小さくなる以前においても（図１５（ｃ）のｔ１〜ｔ４）、油圧ポンプ２０の容量を増大させることができるようになる（図１５（ｆ）のｔ３）。
【００８４】
より具体的には、油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく図１３中の矢印Ａ方向に操作レバー４１を操作すると、図１５（ｂ）に示すように、パイロット操作弁４０から出力されるパイロット圧が急激に上昇し、パイロット圧の変化量に応じたアシスト指令がコントローラ３６０からポンプ容量制御弁３５２に出力される（図１５（ｄ）のｔ２）。従って、ポンプ容量制御弁３５２が第２位置から第１位置に向けて迅速に動作し（図１５（ｅ）のｔ３）、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて油圧ポンプ２０の容量が増大されることになる（図１５（ｆ）のｔ３）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０が伸長動作するまでのタイムラグを小さくし（図１５（ｇ）のｔ１〜ｔ４→ｔ１〜ｔ３）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【００８５】
さらに、上述した作用効果は、油圧シリンダ１０のボトム室１１に供給する油の流量を増大させる場合ばかりでなく、ボトム室１１に供給する油の流量を減少させ、油圧シリンダ１０の動作速度を低減する場合にも同様に機能する。すなわち、図１３中の矢印Ａ方向への操作量を減少させると（図１５（ａ）のｔ６）、パイロット操作弁４０から伸長側パイロット油路４２に出力されるパイロット圧が減少するため（図１５（ｂ））、パイロット圧の変化量に応じたアシスト指令がコントローラ３６０からポンプ容量制御弁３５２に出力され（図１５（ｄ）のｔ７〜ｔ９）、油圧シリンダ１０の負荷圧が下降して油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が大きくなる以前においても（図１５（ｃ）のｔ６〜ｔ８）、油圧ポンプ２０の容量を減少させることができるようになる（図１５（ｆ）のｔ７）。これにより、操作レバー４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０の動作速度が低下するまでのタイムラグを小さくし（図１５（ｇ）のｔ６〜ｔ８→ｔ６〜ｔ７）、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【００８６】
（実施の形態６）
図１６は、本発明の実施の形態６であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図を示したものである。ここで例示する油圧駆動装置は、実施の形態３と同様、建設機械において油圧シリンダ１０の駆動を制御するもので、実施の形態３とは、操作レバー、コントローラの構成及び方向制御弁が異なっている。以下、実施の形態３と異なる部分について詳細に説明し、実施の形態３と同様の構成については同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
【００８７】
操作レバー１４１は、ポテンショメータ１４０を介して操作電気信号を出力するものである。ポテンショメータ１４０は、操作レバー１４１がレバー中立位置から操作された場合、その操作量に応じた操作電気信号を、操作レバー１４１の操作方向に応じた方向制御弁１３０の電磁ソレノイド１３０ａ，１３０ｂ及びコントローラ４６０に出力するものである。
【００８８】
コントローラ４６０は、操作レバー１４１の操作に伴うポテンショメータ１４０からの操作電気信号に基づいて方向制御弁１３０を動作するための指令信号を出力する。また、コントローラ４６０は、図１７に示すように、ポテンショメータ１４０から出力された操作電気信号に基づいて操作レバー１４１の操作変化量を算出するとともに、算出した操作変化量に予め設定した比例定数ｋ４を乗じた値をアシスト量として算出する。さらに、コントローラ４６０は、予め設定したアシスト量に対応する電流値を設定し、これをアシスト指令としてポンプ容量制御弁２５２のアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力する。同図に示すように、アシスト量に対応する電流値は、アシスト方向の正負に関わらず常に正の値、つまりポンプ容量制御弁２５２を常に図１６において左向きに押す力となるように予め設定してある。
【００８９】
方向制御弁１３０は、コントローラ４６０から出力される指令信号により動作し、２つのアクチュエータポートａ，ｂに対する供給ポートｃとドレンポートｄとの接続態様を選択的に切り替えるものである。具体的には、操作レバー１４１が図１６に示す中立位置にある場合、方向制御弁１３０は、２つのアクチュエータポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間を遮断した状態に維持する。この状態から伸長位置に切り替わると、一方のアクチュエータポートｂと供給ポートｃとの間を接続するとともに、他方のアクチュエータポートａとドレンポートｄとの間を接続する。中立位置から縮退位置に切り替わると、一方のアクチュエータポートｂとドレンポートｄとの間を接続するとともに、他方のアクチュエータポートａと供給ポートｃとの間を接続した状態となる。
【００９０】
方向制御弁１３０の一方のアクチュエータポートｂには、ボトム油路１を通じて油圧シリンダ１０のボトム室１１が接続してあり、他方のアクチュエータポートａには、ヘッド油路２を通じて油圧シリンダ１０のヘッド室１２が接続してある。方向制御弁１３０の供給ポートｃには、油圧ポンプ２０の吐出口との間を接続する供給油路３が接続してあり、方向制御弁１３０のドレンポートｄには、油タンクＴとの間を接続するドレン油路４が接続してある。
【００９１】
また、方向制御弁１３０には、負荷圧出力ポートｅが設けてある。負荷圧出力ポートｅは、一方の供給ポートｃを通じて油圧シリンダ１０のヘッド室１２に油が供給されている間、並びに他方の供給ポートｃを通じて油圧シリンダ１０のボトム室１１に油が供給されている間、それぞれ油の供給圧を負荷圧として出力するものである。
【００９２】
本実施の形態６では、操作レバー１４１をレバー中立位置から図１６中の矢印Ａ方向に操作した場合、コントローラ４６０を介して伸長側電磁ソレノイド１３０ｂに指令信号が出力され、方向制御弁１３０が中立位置から伸長位置に切り替わる。方向制御弁１３０が伸長位置に切り替わると、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたボトム油路１が、方向制御弁１３０のアクチュエータポートｂ及び供給ポートｃを介して供給油路３に接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたヘッド油路２が方向制御弁１３０のアクチュエータポートａ及びドレンポートｄを介してドレン油路４に接続される。
【００９３】
これとは逆に、操作レバー１４１がレバー中立位置から図１６中の矢印Ｂ方向に操作された場合には、コントローラ４６０から縮退側電磁ソレノイド１３０ａに指令信号が出力され、方向制御弁１３０が中立位置から縮退位置に切り替わる。方向制御弁１３０が縮退位置に切り替わると、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたボトム油路１が方向制御弁１３０のアクチュエータポートｂ及びドレンポートｄを介してドレン油路４に接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたヘッド油路２が方向制御弁１３０のアクチュエータポートａ及び供給ポートｃを介して供給油路３に接続されることになる。
【００９４】
以下、上記のように構成した油圧駆動装置の作用について説明する。操作レバー１４１が図１６に示すレバー中立位置にある場合には、方向制御弁１３０が図１６に示す中立位置に維持されており、２つのアクチュエータポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間が遮断された状態にある。この状態においては、油圧ポンプ２０から吐出された油がアンロード弁７のバネ７ａに対抗する圧力まで上昇し、アンロード弁７が開放するため油タンクＴへと排出される。これにより、油圧ポンプ２０の吐出圧力がアンロード弁７の設定圧力となり、この圧力が吐出圧力出力油路６を通じて吐出圧力室２５２ｂに加えられる。一方、負荷圧出力油路５を通じて負荷圧力室２５２ａに加えられる圧力はゼロとなる。これらの結果、ポンプ容量制御弁２５２が第２位置となり、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油が供給され、油圧ポンプ２０の容量が最小の状態に設定される。
【００９５】
この状態から油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく操作レバー１４１を図１６中の矢印Ａ方向に操作すると、コントローラ４６０から方向制御弁１３０の伸長側電磁ソレノイド１３０ｂに指令信号が出力され、方向制御弁１３０が伸長位置に切り替わる。この結果、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたアクチュエータポートｂと供給ポートｃとの間が接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたアクチュエータポートａとドレンポートｄとの間が接続され、油圧ポンプ２０から吐出された油によって油圧シリンダ１０が伸長動作することになる。
【００９６】
油圧シリンダ１０に油が供給されると、負荷圧が負荷圧出力ポートｅから負荷圧出力油路５に出力されることになり、アンロード弁７が閉じる。さらに、負荷圧力室２５２ａに作用する負荷圧によってポンプ容量制御弁２５２が第２位置から第１位置となる方向に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて、油圧ポンプ２０の容量が増大する。以降、負荷圧力室２５２ａに導かれた油圧シリンダ１０の負荷圧と、吐出圧力室２５２ｂに導かれた油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じてポンプ容量制御弁２５２が適宜動作し、油圧ポンプ２０が油圧シリンダ１０の負荷圧と油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じた容量に制御される。
【００９７】
ここで、この実施の形態６の油圧駆動装置では、コントローラ４６０がポテンショメータ１４０から出力された操作電気信号に基づいて操作レバー１４１の操作変化量を算出するとともに、算出した操作変化量に応じた電流値を設定し、この電流値を含むアシスト指令をポンプ容量制御弁２５２のアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力するようにしている。従って、操作レバー１４１を素早く操作した場合、コントローラ４６０から大きな電流値を含むアシスト指令が出力されることになり、コントローラ４６０によってポンプ容量制御弁２５２が動作されることになる。これにより、ポンプ容量制御弁２５２が第２位置から第１位置に向けて迅速に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて油圧ポンプ２０の容量が増大されることになり、操作レバー１４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０が伸長動作するまでのタイムラグを小さくし、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【００９８】
上述した作用効果は、油圧シリンダ１０のボトム室１１に供給する油の流量を増大させる場合ばかりでなく、ボトム室１１に供給する油の流量を減少させ、油圧シリンダ１０の動作速度を低減する場合にも同様に機能する。すなわち、操作レバー１４１がレバー中立位置へ向けて矢印Ｂ方向（図１６参照）に操作されると、ポテンショメータ１４０からコントローラ４６０に出力される電流値が減少し、アシスト量が負の値となる。従って、ポンプ容量制御弁２５２が第１位置から第２位置に向けて迅速に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが昇圧して油圧ポンプ２０の容量が減少されることになる。これにより、操作レバー１４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０の動作速度が低下するまでのタイムラグを小さくし、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【００９９】
（実施の形態７）
図１８は、本発明の実施の形態７であるロードセンシング方式の油圧駆動装置の油圧回路図を示したものである。ここで例示する油圧駆動装置は、実施の形態６と同様、建設機械において油圧シリンダ１０の駆動を制御するもので、実施の形態６とは、ポンプ容量制御弁をアシストする構成が異なっている。以下、実施の形態６と異なる部分について詳細に説明し、実施の形態６と同様の構成については同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
【０１００】
図１８に示すように、実施の形態７の油圧駆動装置では、方向制御弁１３０の負荷圧出力ポートｅに接続された負荷圧出力油路５に負荷圧力センサ２４５が設けてある。負荷圧力センサ２４５は、負荷圧出力油路５に出力される油圧シリンダ１０の負荷圧を検出し、その検出結果をコントローラ５６０に出力するものである。
【０１０１】
コントローラ５６０は、図１９に示すように、ポテンショメータ１４０から出力された操作電気信号に基づいて操作レバー１４１の操作変化量を算出し、算出した操作変化量に予め設定した比例定数ｋ５を乗じた値と、負荷圧力センサ２４５の検出した油圧シリンダ１０の負荷圧に基づいて設定したアシスト率との積をアシスト量として算出する。さらに、コントローラ５６０は、予め設定したアシスト量に対応する電流値を設定し、これをアシスト指令としてポンプ容量制御弁２５２のアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力する。同図に示すように、アシスト量に対応する電流値は、アシスト方向の正負に関わらず常に正の値となるように予め設定してある。また、コントローラ５６０が設定するアシスト率は、油圧シリンダ１０の負荷圧がゼロの場合に１となり、以降、負荷圧が増大するほど減少する無次元数である。
【０１０２】
以下、上記のように構成した油圧駆動装置の作用について説明する。操作レバー１４１が図１８に示すレバー中立位置にある場合には、方向制御弁１３０が図１８に示す中立位置に維持されており、２つのアクチュエータポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間が遮断された状態にある。この状態においては、油圧ポンプ２０から吐出された油がアンロード弁７のバネ７ａに対抗する圧力まで上昇し、アンロード弁７が開放するため油タンクＴへと排出される。これにより、油圧ポンプ２０の吐出圧力がアンロード弁７の設定圧力となり、この圧力が吐出圧力出力油路６を通じて吐出圧力室２５２ｂに加えられる。一方、負荷圧出力油路５を通じて負荷圧力室２５２ａに加えられる圧力はゼロとなる。これらの結果、ポンプ容量制御弁２５２が第２位置となり、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄに油が供給され、油圧ポンプ２０の容量が最小の状態に設定される。
【０１０３】
この状態から油圧シリンダ１０を伸長動作させるべく操作レバー１４１を図１８中の矢印Ａ方向に操作すると、コントローラ５６０から方向制御弁１３０の伸長側電磁ソレノイド１３０ｂに指令信号が出力され、方向制御弁１３０が伸長位置に切り替わる。この結果、油圧シリンダ１０のボトム室１１に接続されたアクチュエータポートｂと供給ポートｃとの間が接続されるとともに、ヘッド室１２に接続されたアクチュエータポートａとドレンポートｄとの間が接続され、油圧ポンプ２０から吐出された油によって油圧シリンダ１０が伸長動作することになる。
【０１０４】
油圧シリンダ１０に油が供給されると、負荷圧が負荷圧出力ポートｅから負荷圧出力油路５に出力されることになり、アンロード弁７が閉じる。さらに、負荷圧力室２５２ａに作用する負荷圧によってポンプ容量制御弁２５２が第２位置から第１位置となる方向に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて、油圧ポンプ２０の容量が増大する。以降、負荷圧力室２５２ａに導かれた油圧シリンダ１０の負荷圧と、吐出圧力室２５２ｂに導かれた油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じてポンプ容量制御弁２５２が適宜動作し、油圧ポンプ２０が油圧シリンダ１０の負荷圧と油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧に応じた容量に制御される。
【０１０５】
ここで、この実施の形態７の油圧駆動装置では、コントローラ５６０がポテンショメータ１４０から出力された操作電気信号に基づいて操作レバー１４１の操作変化量を算出するとともに、算出した操作変化量に応じた電流値を設定し、この電流値を含むアシスト指令をポンプ容量制御弁２５２のアシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力するようにしている。従って、操作レバー１４１を素早く操作した場合、コントローラ５６０から大きな電流値を含むアシスト指令が出力されることになり、コントローラ５６０によってポンプ容量制御弁２５２が動作されることになる。これにより、ポンプ容量制御弁２５２が第２位置から第１位置に向けて迅速に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが減圧されて油圧ポンプ２０の容量が増大されることになり、操作レバー１４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０が伸長動作するまでのタイムラグを小さくし、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【０１０６】
しかも、上述の油圧駆動装置によれば、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きいほど、アシスト率が減少するため、アシスト用電磁ソレノイド２５２ｆに出力されるアシスト指令の電流値が小さくなる。従って、油圧シリンダ１０の負荷圧が大きい場合には、操作レバー１４１を素早く操作しても、油圧ポンプ２０の容量増大率が小さくなり、油圧シリンダ１０の伸長動作も緩やかとなるため、急激に動作する事態を招来する恐れがない。
【０１０７】
さらに、上述した作用効果は、油圧シリンダ１０のボトム室１１に供給する油の流量を増大させる場合ばかりでなく、ボトム室１１に供給する油の流量を減少させ、油圧シリンダ１０の動作速度を低減する場合にも同様に機能する。すなわち、操作レバー１４１がレバー中立位置へ向けて矢印Ｂ方向（図１８参照）に操作されると、ポテンショメータ１４０からコントローラ５６０に出力される電流値が減少し、アシスト量が負の値となる。従って、ポンプ容量制御弁２５２が第１位置から第２位置に向けて迅速に動作し、ポンプ容量制御シリンダ５１のボトム室５１ｄが昇圧して油圧ポンプ２０の容量が減少されることになる。これにより、操作レバー１４１を操作してから実際に油圧シリンダ１０の動作速度が低下するまでのタイムラグを小さくし、建設機械に良好な操作性を確保することができるため、例えば操作者に対して違和感を与える恐れがなくなる。
【０１０８】
尚、上述した実施の形態１〜実施の形態７では、いずれも油圧シリンダ１０を伸長する際の動作について例示しているが、本発明はこれらに限定されず、各実施の形態はいずれも油圧シリンダ１０を縮退する際にも同様に動作し、同様の作用効果を奏することが可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１      ボトム油路
２      ヘッド油路
１０      油圧シリンダ
２０      油圧ポンプ
３０      方向制御弁
４０      パイロット操作弁
４１      操作レバー
４２，４３      パイロット油路
４４      絞り
５１      ポンプ容量制御シリンダ
５２      ポンプ容量制御弁
６０      コントローラ
１３０      方向制御弁
１４０      ポテンショメータ
１４１      操作レバー
１４４      可変絞り
２４４      圧力センサ
２４５      負荷圧力センサ
２５２      ポンプ容量制御弁
２５２ｆ      アシスト用電磁ソレノイド
２６０      コントローラ
３５２      ポンプ容量制御弁
３５２ｆ，３５２ｇ      アシスト用電磁ソレノイド
３６０，４６０，５６０      コントローラ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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