JP6308859B2 - Hydraulic drive - Google Patents

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Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の作業機械を駆動するための油圧駆動装置に関し、特に、片ロッド式油圧シリンダと第１作動油制御部とを作動油が流れる流路で環状に接続した閉回路を有する油圧駆動装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic drive device for driving a work machine such as a hydraulic excavator, and more particularly to a closed circuit in which a single rod hydraulic cylinder and a first hydraulic oil control unit are connected in an annular manner through a flow path through which hydraulic oil flows. It is related with the hydraulic drive device which has.

近年、油圧ショベル等の作業機械においては、圧力発生源である液圧ポンプから、油圧アクチュエータである片ロッド式油圧シリンダへ作動油を直接送り、片ロッド式油圧シリンダを駆動して所定の仕事を行った後の作動油を、この片ロッド式油圧シリンダへ直接戻すように閉回路状に接続した、いわゆる閉回路と呼ばれる油圧回路が知られている。一方、この閉回路に対し、液圧ポンプから、コントロールバルブによる絞りを介して片ロッド式油圧シリンダへ作動油を送り、この片ロッド式油圧シリンダから流出する作動油（戻り作動油）を作動油タンクへ排出する、いわゆる開回路と呼ばれる油圧回路も知られている。閉回路方式の油圧回路は、開回路方式の油圧回路に比べ、絞りによる圧力損失が少なく、片ロッド式油圧シリンダからの戻り作動油が有するエネルギを液圧ポンプにて回生可能であるため、燃費性能に優れている。   In recent years, in a working machine such as a hydraulic excavator, hydraulic fluid is directly sent from a hydraulic pump that is a pressure generation source to a single rod hydraulic cylinder that is a hydraulic actuator, and the single rod hydraulic cylinder is driven to perform predetermined work. There is known a so-called closed circuit hydraulic circuit in which the hydraulic oil after the operation is connected in a closed circuit shape so as to return directly to the single rod hydraulic cylinder. On the other hand, hydraulic fluid is sent from the hydraulic pump to the single-rod hydraulic cylinder through the throttle by the control valve for this closed circuit, and hydraulic fluid (return hydraulic fluid) that flows out from this single-rod hydraulic cylinder is used as hydraulic fluid. A hydraulic circuit called a so-called open circuit that discharges to a tank is also known. The closed circuit type hydraulic circuit has less pressure loss due to the throttle than the open circuit type hydraulic circuit, and the energy of the return hydraulic oil from the single rod hydraulic cylinder can be regenerated by the hydraulic pump. Excellent performance.

この種の閉回路を組み合わせた従来技術が、特許文献１に開示されている。この特許文献１においては、片ロッド式油圧シリンダであるブームシリンダに対し液圧ポンプを閉回路状に接続した第１の閉回路を設置しているとともに、アームシリンダに対し別個の液圧ポンプを閉回路状に接続した第２の閉回路を設置している。バケットシリンダに対しては、また別個の液圧ポンプを、コントロールバルブを介して接続した開回路を設置しており、開回路の液圧ポンプが吐出する作動油を、この開回路のコントロールバルブより液圧ポンプ側から、ブームシリンダおよびアームシリンダに配分する配分回路を分岐して設けている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133620 discloses a conventional technique in which this type of closed circuit is combined. In this Patent Document 1, a first closed circuit in which a hydraulic pump is connected in a closed circuit shape is installed on a boom cylinder which is a single rod type hydraulic cylinder, and a separate hydraulic pump is installed on an arm cylinder. A second closed circuit connected in a closed circuit shape is provided. For the bucket cylinder, an open circuit with a separate hydraulic pump connected via a control valve is installed, and hydraulic fluid discharged from the open circuit hydraulic pump is supplied from the open circuit control valve. A distribution circuit that distributes to the boom cylinder and the arm cylinder is branched from the hydraulic pump side.

国際公開第２００５／０２４２４６号International Publication No. 2005/024246

上述した閉回路においては、ヘッド側とロッド側とで受圧面積が異なる片ロッド式油圧シリンダを用いた場合に、ヘッド側へ導入または流出する作動油の流量と、ロッド側から流出または導入する作動油の流量が異なるため、閉回路内での作動油流量の過不足が生じる。   In the above-described closed circuit, when a single rod type hydraulic cylinder having different pressure receiving areas on the head side and the rod side is used, the flow rate of the hydraulic oil introduced or discharged to the head side and the operation to flow out or introduced from the rod side Since the oil flow rate is different, the hydraulic oil flow rate in the closed circuit becomes excessive or insufficient.

特に、上述した特許文献１に開示した従来技術においては、第１および第２の閉回路といった複数の閉回路に、１つの開回路を併設し、片ロッド式油圧シリンダを伸長駆動する場合に、ヘッド側に接続した開回路から作動油を追加供給して、閉回路内を流通する作動油の流量を調整して、安定した作動速度を得ている。   In particular, in the conventional technique disclosed in Patent Document 1 described above, when one open circuit is provided in addition to a plurality of closed circuits such as the first and second closed circuits, and the one-rod hydraulic cylinder is driven to extend, The operation oil is additionally supplied from the open circuit connected to the head side, and the flow rate of the operation oil flowing through the closed circuit is adjusted to obtain a stable operation speed.

本特許文献１においては、片ロッド式油圧シリンダの伸長駆動を開始した際に、慣性や、摩擦抵抗、作動油の圧縮等の影響によって、片ロッド式油圧シリンダが駆動するまでに時間的な遅れが生じ、この遅れ時に片ロッド式油圧シリンダから液圧ポンプへ戻る作動油（戻り油）の流量を確保するために、チャージポンプを用いている。このチャージポンプは、閉回路の液圧ポンプの動作開始直後の戻り油流量が不足する場合に、この液圧ポンプの吐出流量分を補償する容量が必要であるため、容量を小型化できないという問題がある。   In Patent Document 1, when the one-rod hydraulic cylinder is started to be extended, there is a time delay until the single-rod hydraulic cylinder is driven due to the influence of inertia, frictional resistance, hydraulic oil compression, and the like. In order to ensure the flow rate of the working oil (return oil) that returns from the single rod hydraulic cylinder to the hydraulic pump when this delay occurs, a charge pump is used. This charge pump requires a capacity to compensate the discharge flow rate of the hydraulic pump when the return oil flow rate immediately after the operation of the closed circuit hydraulic pump starts is insufficient, and therefore the capacity cannot be reduced. There is.

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、チャージポンプの小型化を可能とし、ひいてはチャージポンプを無くすことが可能な油圧駆動装置を提供することにある。   The present invention has been made from the above-described prior art, and an object of the present invention is to provide a hydraulic drive device that can reduce the size of the charge pump and can eliminate the charge pump.

この目的を達成するために、本発明は、両方向に作動油の流出入が可能な第１作動油制御部と、ピストン、前記ピストンの伸長時に作動油が導入されるヘッド室、および前記ピストンの縮退時に前記作動油が導入されるロッド室を有する第１の油圧シリンダと、前記第１作動油制御部と前記ヘッド室および前記ロッド室とが作動油が流れる流路で環状に接続された閉回路と、前記第１作動油制御部と前記ヘッド室とを接続する流路から分岐された分岐路と、前記分岐路に一端側が接続され作動油タンクに他端側が接続された分岐流路と、前記分岐流路に設けられ、前記分岐路と前記作動油タンクとの間の作動油の流量を制御する第２作動油制御部と、前記第２作動油制御部からの作動油の供給で駆動される第２の油圧シリンダと、前記第１作動油制御部の流出入間をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路を流れる作動油の流量を制御する比例弁と、前記第１作動油制御部と前記ロッド室および前記ヘッド室とを接続する流路のそれぞれに設けられた圧力検出装置と、前記各圧力検出装置で検出されて圧力に基づき前記比例弁を制御する制御装置と、を備え、
前記ヘッド室と前記ロッド室とは所定の受圧面積差を有し、
前記制御装置は、前記第１の油圧シリンダを伸長動作させる入力信号が入力された場合に、前記第１の油圧シリンダの伸長動作の速度が予め定められた目標伸長速度となるように、前記第１作動油制御部から供給される作動油の流量と前記第２作動油制御部から供給される作動油の流量との和を前記ヘッド室への作動流量とする制御をし、かつ前記第１作動油制御部および前記第２作動油制御部から供給される流量比が前記第１の油圧シリンダの受圧面積差に基づく流量比となるように前記第１作動油制御部および前記第２作動油制御部を制御し、前記圧力検出装置で検出された圧力値の低い方が所定の圧力値以下の場合に前記比例弁を制御して前記バイパス流路を前記第１作動油制御部の高圧側から低圧側へ流れる作動油を流量調整することを特徴としている。 In order to achieve this object, the present invention provides a first hydraulic oil control unit capable of flowing hydraulic fluid in both directions, a piston, a head chamber into which hydraulic oil is introduced when the piston is extended, and the piston a first hydraulic cylinder having a rod chamber in which the working oil to the degenerate mode is introduced, prior Symbol a first hydraulic fluid control unit and the head chamber and the rod chamber is connected to the annular the flow path through which the hydraulic oil and closed circuit, the branch passage which is branched from the flow path of the first hydraulic fluid control unit connects the head chamber, branches the branch passage one end of which is connected to the hydraulic oil tank on the other side is connected A second hydraulic oil control unit that is provided in the flow channel, is provided in the branch flow channel, and controls the flow rate of the hydraulic oil between the branch channel and the hydraulic oil tank; and the hydraulic oil from the second hydraulic oil control unit a second hydraulic cylinder driven by the supply, the first film A bypass passage for bypassing the outflow Iruma oil controller, provided in the bypass passage, and a proportional valve for controlling the flow rate of the hydraulic fluid flowing through the bypass passage, said rod chamber and the first hydraulic oil control section And a pressure detection device provided in each of the flow paths connecting the head chamber, and a control device that controls the proportional valve based on the pressure detected by each pressure detection device,
The head chamber and the rod chamber have a predetermined pressure receiving area difference,
When the input signal for extending the first hydraulic cylinder is input, the control device is configured so that the speed of the extension operation of the first hydraulic cylinder becomes a predetermined target extension speed. And controlling the sum of the flow rate of the hydraulic oil supplied from the first hydraulic oil control unit and the flow rate of the hydraulic oil supplied from the second hydraulic oil control unit as the hydraulic flow rate to the head chamber, and the first The first hydraulic oil control unit and the second hydraulic oil so that the flow rate ratio supplied from the hydraulic oil control unit and the second hydraulic oil control unit is a flow rate ratio based on a pressure receiving area difference of the first hydraulic cylinder. Controlling the control unit, and controlling the proportional valve when the lower pressure value detected by the pressure detection device is equal to or lower than a predetermined pressure value, thereby connecting the bypass flow path to the high pressure side of the first hydraulic oil control unit this is the flow rate adjusting hydraulic oil flowing into the low-pressure side from It is characterized in.

このように構成した本発明は、例えば、第１の油圧シリンダを伸長動作させる操作信号を入力した場合に、第１作動油制御部の流入側の圧力が所定の圧力値以下であれば、バイパス流路を第１作動油制御部の高圧側から低圧側へ流れる作動油を比例弁にて流量調整をする。これにより第１の油圧シリンダの伸長動作開始時に生じる第１の油圧シリンダの慣性、摩擦抵抗、作動油の圧縮等により第１の油圧シリンダのロッド室からの戻り作動油が不足するのを防止することができる。よって閉回路を有する構成であっても、作動油不足を補うために従来から用いられているチャージポンプの小型化を可能とし、ひいてはチャージポンプを無くすことが可能となる。また、作動油の流量が調整可能な比例弁を用いているため、制御装置による比例弁の制御を容易にできる。よって第１の油圧シリンダの伸長動作開始時に生じるヘッド室の作動油不足を容易に防止できる。 In the present invention configured as described above, for example, when an operation signal for extending the first hydraulic cylinder is input, if the pressure on the inflow side of the first hydraulic oil control unit is equal to or lower than a predetermined pressure value, the bypass is performed. The flow rate of the hydraulic oil flowing from the high pressure side to the low pressure side of the first hydraulic oil control unit in the flow path is adjusted with a proportional valve. This prevents shortage of return hydraulic oil from the rod chamber of the first hydraulic cylinder due to inertia of the first hydraulic cylinder, frictional resistance, compression of hydraulic oil, etc. that occur at the start of the extension operation of the first hydraulic cylinder. be able to. Therefore, even with a configuration having a closed circuit, it is possible to reduce the size of a charge pump that has been conventionally used to compensate for the shortage of hydraulic oil, and thus to eliminate the charge pump. Moreover, since the proportional valve which can adjust the flow volume of hydraulic fluid is used, the control of the proportional valve by the control device can be facilitated. Therefore, it is possible to easily prevent a shortage of hydraulic fluid in the head chamber that occurs at the start of the extension operation of the first hydraulic cylinder.

本発明によれば、第１の油圧シリンダの伸長動作開始時に生じる第１の油圧シリンダの慣性、摩擦抵抗、作動油の圧縮等により第１の油圧シリンダのロッド室からの戻り作動油が不足するのを防止することができる。よって閉回路を有する構成であっても、作動油不足を補うために従来から用いられているチャージポンプの小型化を可能とし、ひいてはチャージポンプを無くすことが可能となる。 According to the present invention , the return hydraulic oil from the rod chamber of the first hydraulic cylinder is insufficient due to the inertia of the first hydraulic cylinder, the frictional resistance, the compression of the hydraulic oil, etc. that occur at the start of the extension operation of the first hydraulic cylinder. Can be prevented. Therefore, even with a configuration having a closed circuit, it is possible to reduce the size of a charge pump that has been conventionally used to compensate for the shortage of hydraulic oil, and thus to eliminate the charge pump.

本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置を搭載した油圧ショベルを示す概略図である。It is the schematic which shows the hydraulic shovel carrying the hydraulic drive device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 上記油圧駆動装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the said hydraulic drive device. 上記油圧駆動装置のブーム上げ動作操作時の挙動を示すタイムチャートで、（ａ）は操作レバー４８ａの操作量、（ｂ）は切換弁２７の状態、（ｃ）は第２液圧ポンプ１０の流量、（ｄ）は第１液圧ポンプ９の流量、（ｅ）は流路１４の圧力、（ｆ）は比例弁４９の流量、（ｇ）はブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力、（ｈ）はブームシリンダの動作速度、（ｉ）はチェック弁２１ｂの流量である。FIG. 6 is a time chart showing the behavior of the hydraulic drive device during boom raising operation operation, where (a) shows the operation amount of the operation lever 48a, (b) shows the state of the switching valve 27, and (c) shows the second hydraulic pump 10; (D) is the flow rate of the first hydraulic pump 9, (e) is the pressure of the flow path 14, (f) is the flow rate of the proportional valve 49, (g) is the pressure of the head chamber 1a of the boom cylinder 1, ( h) is the operating speed of the boom cylinder, and (i) is the flow rate of the check valve 21b. 上記油圧駆動装置のブーム下げ動作操作時の挙動を示すタイムチャートで、（ａ）は操作レバー４８ａの操作量、（ｂ）は流路１４の圧力、（ｃ）は比例弁４９の流量、（ｄ）はブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力、（ｅ）はブームシリンダの動作速度である。FIG. 6 is a time chart showing the behavior of the hydraulic drive device during the boom lowering operation, where (a) is the operation amount of the operation lever 48a, (b) is the pressure of the flow path 14, (c) is the flow rate of the proportional valve 49, ( d) is the pressure in the head chamber 1a of the boom cylinder 1, and (e) is the operating speed of the boom cylinder. 本発明の第２実施形態に係る油圧駆動装置のブーム上げ動作操作時の挙動を示すタイムチャートで、（ａ）は操作レバー４８ａの操作量、（ｂ）は切換弁２７の状態、（ｃ）は切換弁３９の状態、（ｄ）は第２液圧ポンプ１０の流量、（ｅ）は第３液圧ポンプ１１の流量、（ｆ）は第１液圧ポンプ９の流量、（ｇ）は流路１４の圧力、（ｈ）は比例弁４９の流量、（ｉ）はブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力、（ｊ）はブームシリンダ１の動作速度、（ｋ）はチェック弁２１ｂの流量である。It is a time chart which shows the behavior at the time of boom raising operation | movement operation of the hydraulic drive device which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (a) is the operation amount of the operation lever 48a, (b) is the state of the switching valve 27, (c). Is the state of the switching valve 39, (d) is the flow rate of the second hydraulic pump 10, (e) is the flow rate of the third hydraulic pump 11, (f) is the flow rate of the first hydraulic pump 9, and (g) is (H) is the flow rate of the proportional valve 49, (i) is the pressure of the head chamber 1a of the boom cylinder 1, (j) is the operating speed of the boom cylinder 1, and (k) is the flow rate of the check valve 21b. It is. 本発明の第４実施形態に係る油圧駆動装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the hydraulic drive unit which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係る油圧駆動装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the hydraulic drive unit which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明に係る油圧駆動装置による伸長開始時制御を適用しない場合のブーム上げ動作操作時の挙動を示すタイムチャートで、（ａ）は操作レバー４８ａの操作量、（ｂ）は切換弁２７の状態、（ｃ）は第２液圧ポンプ１０の流量、（ｄ）は第１液圧ポンプ９の流量、（ｅ）は流路１４の圧力、（ｆ）はブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力、（ｇ）はブームシリンダ１の動作速度、（ｈ）はチェック弁２１ｂの流量である。4 is a time chart showing the behavior during boom raising operation when the extension start control by the hydraulic drive device according to the present invention is not applied, where (a) is the operation amount of the operation lever 48a, and (b) is the state of the switching valve 27. (C) is the flow rate of the second hydraulic pump 10, (d) is the flow rate of the first hydraulic pump 9, (e) is the pressure of the flow path 14, and (f) is the pressure of the head chamber 1a of the boom cylinder 1. , (G) is the operating speed of the boom cylinder 1, and (h) is the flow rate of the check valve 21b.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置を搭載した油圧ショベル１００を示す概略図である。図２は、油圧駆動装置１０７の構成を示す概略図である。本第１実施形態は、図１に示す油圧ショベル１００が有する油圧駆動装置１０７において、図２に示すように、閉回路Ａと開回路Ｂ，Ｃとを併設し、開回路Ｂ用の第２液圧ポンプ１０として吐出方向が変更可能な両傾転斜板機構の油圧ポンプを用いている。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a hydraulic excavator 100 equipped with a hydraulic drive device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the hydraulic drive device 107. In the first embodiment, in the hydraulic drive device 107 included in the excavator 100 shown in FIG. 1, a closed circuit A and open circuits B and C are provided as shown in FIG. As the hydraulic pump 10, a hydraulic pump having a bi-tilt swash plate mechanism whose discharge direction can be changed is used.

さらに、第１液圧ポンプ９の両吐出口を繋ぐバイパス流路４９ａに比例弁４９を設け、受圧面積差を有する片ロッド式油圧シリンダであるブームシリンダ１の伸長開始時に、まず開回路Ｂ用の第２液圧ポンプ１０にて作動油タンク１８からブームシリンダ１のヘッド室１ａに作動油を補充する。同時に、閉回路Ａ用の第１液圧ポンプ９を駆動しロッド室１ｂからヘッド室１ａへ作動油を移動する。このとき、ブームシリンダ１が動作を開始するまでの間、第１液圧ポンプ９の吸込側の圧力が予め定めた任意の圧力を下回った場合に比例弁４９が開く。これにより、第１液圧ポンプ９の吸込圧が負圧になることはなく、チャージ流量を抑制でき、チャージポンプ１２の小型化が可能な油圧駆動装置１０７を備えた油圧ショベル１００となる。   Furthermore, a proportional valve 49 is provided in a bypass flow path 49a that connects both discharge ports of the first hydraulic pump 9, and when the boom cylinder 1 that is a single rod type hydraulic cylinder having a pressure receiving area difference starts to be extended, first for the open circuit B The hydraulic oil is replenished from the hydraulic oil tank 18 to the head chamber 1 a of the boom cylinder 1 by the second hydraulic pump 10. At the same time, the first hydraulic pump 9 for the closed circuit A is driven to move the hydraulic oil from the rod chamber 1b to the head chamber 1a. At this time, the proportional valve 49 is opened when the pressure on the suction side of the first hydraulic pump 9 falls below a predetermined pressure until the boom cylinder 1 starts to operate. As a result, the suction pressure of the first hydraulic pump 9 does not become negative, the charge flow rate can be suppressed, and the hydraulic excavator 100 including the hydraulic drive device 107 that can reduce the size of the charge pump 12 is obtained.

＜構成＞
図２に示す、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置１０７を搭載する作業機械として、油圧ショベル１００を例として説明する。油圧ショベル１００は、図１に示すように、左右方向の両側にクローラ式の走行用の油圧アクチュエータである走行装置１０５ａ，１０５ｂを備えた下部走行体１０３と、下部走行体１０３上に旋回可能に取り付けた本体としての上部旋回体１０２とを備える。上部旋回体１０２上には、オペレータが搭乗するキャブ１０１を設けている。上部旋回体１０２は、旋回用の油圧アクチュエータである旋回装置１０６を介して下部走行体１０３に対して旋回可能である。 <Configuration>
A hydraulic excavator 100 will be described as an example of a work machine equipped with the hydraulic drive device 107 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. As shown in FIG. 1, the excavator 100 has a lower traveling body 103 provided with traveling devices 105 a and 105 b that are crawler-type traveling hydraulic actuators on both sides in the left-right direction, and can turn on the lower traveling body 103. And an upper turning body 102 as a main body attached thereto. A cab 101 on which an operator gets on is provided on the upper swing body 102. The upper turning body 102 can turn with respect to the lower traveling body 103 via a turning device 106 which is a turning hydraulic actuator.

上部旋回体１０２の前側には、例えば掘削作業等を行うための作動装置であるフロント作業機１０４の基端部を回動可能に取り付けている。ここで、前側とは、キャブ１０１の正面方向（図１中の左方向）をいう。フロント作業機１０４は、上部旋回体１０２の前側に基端部を俯仰動可能に連結したブーム２を備える。ブーム２は、作動油（圧油）の供給にて伸縮駆動する片ロッド式油圧シリンダであるブームシリンダ１を介して動作する。ブームシリンダ１は、ロッド１ｃの先端部を上部旋回体１０２に連結し、シリンダチューブ１ｄの基端部をブーム２に連結している。   For example, a base end portion of a front work machine 104 that is an operating device for performing excavation work or the like is rotatably attached to the front side of the upper swing body 102. Here, the front side refers to the front direction of the cab 101 (the left direction in FIG. 1). The front work machine 104 includes a boom 2 having a base end portion connected to the front side of the upper swing body 102 so as to be able to move up and down. The boom 2 operates via a boom cylinder 1 that is a single rod hydraulic cylinder that is extended and contracted by supplying hydraulic oil (pressure oil). In the boom cylinder 1, the distal end portion of the rod 1 c is connected to the upper swing body 102, and the proximal end portion of the cylinder tube 1 d is connected to the boom 2.

ブームシリンダ１は、図２に示すように、シリンダチューブ１ｄの基端側に位置し作動油を導入することによりロッド１ｃの基端部に取り付けたピストン１ｅを押圧して作動油圧による荷重を与えて、ロッド１ｃを伸長移動する側の第１作動油室であるヘッド室１ａを備える。また、ブームシリンダ１は、シリンダチューブ１ｄの先端側に位置し作動油を導入することによりピストン１ｅを押圧して作動油圧による荷重を与えて、ロッド１ｃを縮退移動する側の第２作動油室としてのロッド室１ｂを備える。   As shown in FIG. 2, the boom cylinder 1 is located on the base end side of the cylinder tube 1d and introduces hydraulic oil to press the piston 1e attached to the base end portion of the rod 1c to give a load by the hydraulic pressure. And a head chamber 1a which is a first hydraulic oil chamber on the side of extending and moving the rod 1c. The boom cylinder 1 is located on the distal end side of the cylinder tube 1d and introduces hydraulic oil to press the piston 1e to apply a load due to the hydraulic pressure, and the second hydraulic oil chamber on the side where the rod 1c is retracted. As a rod chamber 1b.

ブーム２の先端部には、アーム４の基端部を俯仰動可能に連結している。アーム４は、片ロッド式油圧シリンダであるアームシリンダ３を介して動作する。アームシリンダ３は、ロッド３ｃの先端部をアーム４に連結し、アームシリンダ３のシリンダチューブ３ｄをブーム２に連結している。アームシリンダ３は、図２に示すように、シリンダチューブ３ｄの基端側に位置し作動油を導入することによりロッド３ｃの基端部に取り付けたピストン３ｅを押圧して、ロッド３ｃを伸長移動するヘッド室３ａを備える。また、アームシリンダ３は、シリンダチューブ３ｄの先端側に位置し作動油を導入することによりピストン３ｅを押圧して、ロッド３ｃを縮退移動するロッド室３ｂを備える。   The base end portion of the arm 4 is connected to the tip end portion of the boom 2 so as to move up and down. The arm 4 operates via an arm cylinder 3 that is a single rod hydraulic cylinder. The arm cylinder 3 connects the tip of the rod 3 c to the arm 4, and connects the cylinder tube 3 d of the arm cylinder 3 to the boom 2. As shown in FIG. 2, the arm cylinder 3 is located on the base end side of the cylinder tube 3d and pushes the piston 3e attached to the base end portion of the rod 3c by introducing hydraulic oil, thereby extending the rod 3c. The head chamber 3a is provided. The arm cylinder 3 includes a rod chamber 3b that is positioned on the distal end side of the cylinder tube 3d and presses the piston 3e by introducing hydraulic oil to move the rod 3c in a contracted manner.

アーム４の先端部には、バケット６の基端部を俯仰動可能に連結している。バケット６は、供給する作動油にて駆動する片ロッド式油圧シリンダであるバケットシリンダ５を介して動作する。バケットシリンダ５は、ロッド５ｃの先端部をバケット６に連結し、シリンダチューブ５ｄの基端部をアーム４に連結している。バケットシリンダ５は、シリンダチューブ５ｄの基端側に位置し作動油を導入することによりロッド５ｃの基端部に取り付けたピストン５ｅを押圧して、ロッド５ｃを伸長移動するヘッド室５ａを備える。また、バケットシリンダ５は、シリンダチューブ５ｄの先端側に位置し作動油を導入することによりピストン５ｅを押圧して、ロッド５ｃを縮退移動するロッド室５ｂを備える。   The base end portion of the bucket 6 is connected to the distal end portion of the arm 4 so as to be able to move up and down. The bucket 6 operates via a bucket cylinder 5 that is a single rod hydraulic cylinder driven by the supplied hydraulic oil. In the bucket cylinder 5, the distal end portion of the rod 5 c is connected to the bucket 6, and the proximal end portion of the cylinder tube 5 d is connected to the arm 4. The bucket cylinder 5 includes a head chamber 5a that is positioned on the proximal end side of the cylinder tube 5d and that pushes the piston 5e attached to the proximal end portion of the rod 5c by introducing hydraulic oil to extend and move the rod 5c. Further, the bucket cylinder 5 includes a rod chamber 5b that is located on the distal end side of the cylinder tube 5d and presses the piston 5e by introducing hydraulic oil to move the rod 5c in a contracted manner.

図２に示す油圧駆動装置１０７は、油圧ショベル１００を駆動するための駆動装置である。油圧駆動装置１０７は、フロント作業機１０４を構成するブームシリンダ１、アームシリンダ３およびバケットシリンダ５に加え、旋回装置１０６および走行装置１０５ａ，１０５ｂの駆動に用いる。旋回装置１０６および走行装置１０５ａ，１０５ｂは、作動油の供給を受け回転駆動する液圧モータである。なお、図２においては、ブームシリンダ１、アームシリンダ３およびバケットシリンダ５のみを示しており、その他の旋回装置１０６および走行装置１０５ａ，１０５ｂの受圧面積差を有しない油圧アクチュエータ等の構成機器については、説明を省略している。 A hydraulic drive device 107 shown in FIG. 2 is a drive device for driving the excavator 100. The hydraulic drive device 107 is used to drive the turning device 106 and the traveling devices 105 a and 105 b in addition to the boom cylinder 1, the arm cylinder 3, and the bucket cylinder 5 that constitute the front work machine 104. The swivel device 106 and the traveling devices 105a and 105b are hydraulic motors that are rotationally driven by the supply of hydraulic oil. In FIG. 2, only the boom cylinder 1, the arm cylinder 3 and the bucket cylinder 5 are shown, and other components such as a hydraulic actuator which does not have a pressure receiving area difference between the swing device 106 and the traveling devices 105a and 105b are shown. The description is omitted.

油圧駆動装置１０７は、キャブ１０１内に設置した操作装置としての操作レバー４８ａ〜４８ｄの操作に応じて、油圧アクチュエータであるブームシリンダ１、アームシリンダ３、バケットシリンダ５を駆動する。ここで、ブームシリンダ１、アームシリンダ３およびバケットシリンダ５の伸縮動作、すなわち動作方向および動作速度は、操作レバー４８ａ〜４８ｄの操作方向および操作量にて指示する。   The hydraulic drive device 107 drives the boom cylinder 1, the arm cylinder 3, and the bucket cylinder 5, which are hydraulic actuators, in response to operation of operation levers 48 a to 48 d as operation devices installed in the cab 101. Here, the expansion / contraction operation of the boom cylinder 1, the arm cylinder 3, and the bucket cylinder 5, that is, the operation direction and the operation speed are instructed by the operation direction and operation amount of the operation levers 48a to 48d.

また、油圧駆動装置１０７は、図２に示すように、動力源であるエンジン７を備える。エンジン７は、例えば所定のギヤ等で構成し動力を配分するための動力伝達装置８に接続している。動力伝達装置８には、ブームシリンダ１を駆動するための第１液圧ポンプ９と、アームシリンダ３を駆動するための第２液圧ポンプ１０と、バケットシリンダ５を駆動するための第３液圧ポンプ１１と、第１液圧ポンプ９を挟む流路１３と流路１４との間の圧力差が所定の圧力以下になった場合に作動油（圧油）を補充するためのチャージポンプ１２とをそれぞれ接続している。   Further, as shown in FIG. 2, the hydraulic drive device 107 includes an engine 7 that is a power source. The engine 7 is composed of, for example, a predetermined gear and is connected to a power transmission device 8 for distributing power. The power transmission device 8 includes a first hydraulic pump 9 for driving the boom cylinder 1, a second hydraulic pump 10 for driving the arm cylinder 3, and a third liquid for driving the bucket cylinder 5. Charge pump 12 for replenishing hydraulic oil (pressure oil) when the pressure difference between the pressure pump 11 and the flow path 13 and the flow path 14 sandwiching the first hydraulic pressure pump 9 becomes a predetermined pressure or less. Are connected to each other.

第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１は、後述する閉回路Ａ〜Ｃに用いられ、作動油の吐出方向を変更してブームシリンダ１、アームシリンダ３またはバケットリンダ５の駆動を制御する必要性から、両方向に作動油が吐出可能な両傾転斜板機構（図示せず）を備えている。このため、第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１は、両方向への作動油の流出入を可能とする一対の流出入ポートを備える。また、第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１は、両傾転斜板機構を構成する両傾転式の斜板の傾転角（傾斜角度）を調整するためのレギュレータ９ａ〜１１ａを備える。レギュレータ９ａ〜１１ａは、制御装置としてのコントローラ４７が出力する操作信号に応じて、対応する第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１の斜板の傾転角を調整して、これら第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１のいずれかの流出入ポートからの作動油の吐出方向および吐出流量を制御する流量制御部である。なお、第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１は、斜軸機構など可変傾転機構であればよく、斜板機構に拘るものではない。   The first to third hydraulic pumps 9 to 11 are used in closed circuits A to C to be described later, and it is necessary to control the driving of the boom cylinder 1, the arm cylinder 3 or the bucket linder 5 by changing the discharge direction of the hydraulic oil. Therefore, a bi-slanting swash plate mechanism (not shown) that can discharge hydraulic oil in both directions is provided. For this reason, the 1st thru | or 3rd hydraulic pumps 9-11 are equipped with a pair of inflow / outflow port which enables the inflow / outflow of the hydraulic fluid to both directions. The first to third hydraulic pumps 9 to 11 include regulators 9a to 11a for adjusting the tilt angle (tilt angle) of the bi-tilt swash plate constituting the bi-tilt swash plate mechanism. . The regulators 9a to 11a adjust the tilt angles of the swash plates of the corresponding first to third hydraulic pumps 9 to 11 in accordance with an operation signal output from the controller 47 as a control device, and the first to third It is a flow rate control part which controls the discharge direction and discharge flow rate of the hydraulic oil from the inflow / outflow port of any of the 3rd hydraulic pumps 9-11. The first to third hydraulic pumps 9 to 11 may be variable tilt mechanisms such as a tilt shaft mechanism and are not related to the swash plate mechanism.

ここで、第１液圧ポンプ９は、後述する閉回路Ａに接続した閉回路用作動油流出入制御部として用いる第１作動油制御部としての閉回路液圧ポンプである。また、第２および第３液圧ポンプ１０，１１は、後述する開回路Ｂ，Ｃに接続した開回路用作動油流出入制御部として用いる第２作動油制御部としての開回路液圧ポンプである。   Here, the first hydraulic pump 9 is a closed circuit hydraulic pump as a first hydraulic oil control unit used as a closed circuit hydraulic oil inflow / outflow control unit connected to a closed circuit A described later. The second and third hydraulic pumps 10 and 11 are open circuit hydraulic pumps as second hydraulic oil control units used as open circuit hydraulic oil inflow / outflow control units connected to open circuits B and C, which will be described later. is there.

第１液圧ポンプ９の一方の流出入ポートに流路１３を接続し、他方の流出入ポートに流路１４を接続している。流路１３は、流路１５を介してブームシリンダ１のヘッド室１ａに接続し、流路１４は、流路１６を介してブームシリンダ１のロッド室１ｂに接続している。よって、第１液圧ポンプ９は、ブームシリンダ１に対し流路１３〜１６を介して環状、すなわち閉回路状に接続した閉回路Ａを構成している。ブームシリンダ１は、第１液圧ポンプ９からの作動油の供給にて伸縮作動する構成であり、その伸縮方向は作動油の供給方向に依存する。   The flow path 13 is connected to one outflow / inflow port of the first hydraulic pump 9, and the flow path 14 is connected to the other outflow / inflow port. The flow path 13 is connected to the head chamber 1 a of the boom cylinder 1 via the flow path 15, and the flow path 14 is connected to the rod chamber 1 b of the boom cylinder 1 via the flow path 16. Therefore, the first hydraulic pump 9 constitutes a closed circuit A connected to the boom cylinder 1 through the flow paths 13 to 16 in a ring shape, that is, in a closed circuit shape. The boom cylinder 1 is configured to expand and contract by supplying hydraulic oil from the first hydraulic pump 9, and the expansion and contraction direction depends on the supply direction of hydraulic oil.

流路１３，１４には、これら流路１３，１４の作動油圧を検出するための圧力検出装置としての圧力センサ１７ａ，１７ｂを接続している。圧力センサ１７ａ，１７ｂは、第１液圧ポンプ９の吐出圧および吸込圧を計測し、計測した吐出圧および吸入圧情報をコントローラ４７へ出力する。流路１５，１６には、これら流路１５，１６の作動油圧（流路圧）が所定の圧力以上になった場合に、作動油を作動油タンク１８に逃がして回路を保護するためのリリーフ弁１９ａ，１９ｂや、流路１５，１６を通過する作動油の余剰分（余剰油）を作動油タンク１８に排出するためのフラッシング弁２０を接続している。フラッシング弁２０と作動油タンク１８とを繋ぐ流路上には、フラッシング弁２０から作動油タンク１８への吐出圧を調整するためのリリーフ弁２０ａを接続している。リリーフ弁２０ａのリリーフ圧Ｐｒ２は、後述するチャージ用リリーフ弁２２のリリーフ圧Ｐｒ１以上、すなわちＰｒ２≧Ｐｒ１に設定している。 Pressure sensors 17a and 17b are connected to the flow paths 13 and 14 as pressure detection devices for detecting the hydraulic pressure of the flow paths 13 and 14. The pressure sensors 17 a and 17 b measure the discharge pressure and suction pressure of the first hydraulic pump 9, and output the measured discharge pressure and suction pressure information to the controller 47. The flow paths 15 and 16 are reliefs for protecting the circuit by releasing the hydraulic oil to the hydraulic oil tank 18 when the hydraulic pressure (flow path pressure) of the flow paths 15 and 16 exceeds a predetermined pressure. The flushing valve 20 for discharging the surplus (surplus oil) of the hydraulic oil passing through the valves 19a and 19b and the flow paths 15 and 16 to the hydraulic oil tank 18 is connected. A relief valve 20 a for adjusting the discharge pressure from the flushing valve 20 to the hydraulic oil tank 18 is connected to the flow path connecting the flushing valve 20 and the hydraulic oil tank 18. The relief pressure P r2 of the relief valve 20a is set to be equal to or higher than the relief pressure P r1 of the charge relief valve 22 described later, that is, P r2 ≧ P r1 .

チャージポンプ１２の吐出口には、チャージポンプ１２が吐出した作動油を、流路１３，１４のうちの圧力の低い側の流路１３，１４に供給するためのチャージ用チェック弁２１ａ，２１ｂを接続している。チャージポンプ１２の吸込口は、作動油タンク１８内に連通している。チャージポンプ１２とチャージ用チェック弁２１ａ，２１ｂとの間の流路上には、チャージポンプ１２が吐出する作動油の吐出圧（チャージ圧）を調整するためのチャージ用リリーフ弁２２を接続している。   Charging check valves 21 a and 21 b for supplying hydraulic oil discharged from the charge pump 12 to the flow paths 13 and 14 on the lower pressure side of the flow paths 13 and 14 are provided at the discharge port of the charge pump 12. Connected. The suction port of the charge pump 12 communicates with the hydraulic oil tank 18. A charge relief valve 22 for adjusting the discharge pressure (charge pressure) of the hydraulic oil discharged from the charge pump 12 is connected to the flow path between the charge pump 12 and the charge check valves 21a and 21b. .

第２液圧ポンプ１０の一方の流出入ポートは、流路２３を介して作動油タンク１８内に連通し、他方の流出入ポートは、流路２４を介して切換弁２５〜２７にそれぞれ接続している。切換弁２５〜２７は、コントローラ４７からの指令値に応じて流路の解放と遮断とを切り換える構成であり、コントローラ４７からの操作信号の出力が無い場合は遮断状態となる。コントローラ４７は、切換弁２５〜２７が同時に作動油を通過可能する導通状態にならないように制御する。第２液圧ポンプ１０は、流路２４および切換弁２５を介してコントロールバルブである比例切換弁３０に接続している。比例切換弁３０は、流路３１，３２を介してアームシリンダ３のヘッド室３ａおよびロッド室３ｂに接続し、比例切換弁３０を作動油タンク１８へ連通して開回路Ｂを構成している。よって、アームシリンダ３は、比例切換弁３０からの作動油の供給にて伸縮作動する構成であり、その伸縮方向は作動油の供給方向に依存する。   One inflow / outflow port of the second hydraulic pump 10 communicates with the hydraulic oil tank 18 through the flow path 23, and the other outflow / inflow port is connected to the switching valves 25 to 27 through the flow path 24. doing. The switching valves 25 to 27 are configured to switch between release and shut-off of the flow path in accordance with a command value from the controller 47, and are in a shut-off state when no operation signal is output from the controller 47. The controller 47 controls the switching valves 25 to 27 so as not to be in a conductive state that allows the hydraulic oil to pass through at the same time. The second hydraulic pump 10 is connected via a flow path 24 and a switching valve 25 to a proportional switching valve 30 that is a control valve. The proportional switching valve 30 is connected to the head chamber 3a and the rod chamber 3b of the arm cylinder 3 via flow paths 31 and 32, and the proportional switching valve 30 is communicated with the hydraulic oil tank 18 to constitute an open circuit B. . Therefore, the arm cylinder 3 is configured to expand and contract by supplying hydraulic oil from the proportional switching valve 30, and the expansion and contraction direction depends on the hydraulic oil supply direction.

切換弁２７に接続した第１分岐流路２７ａは、閉回路Ａの流路１５に接続した分岐路１５ａに接続している。切換弁２７は、第１分岐流路２７ａおよび分岐路１５ａを介してブームシリンダ１のヘッド室１ａに接続している。第２液圧ポンプ１０は、切換弁２７の制御により、分岐路１５ａと作動油タンク１８との間の作動油の流量を制御し、ブームシリンダ１のヘッド室１ａに流出入する作動油の流量を調整可能としている。流路２４には、流路２４の回路圧（作動油圧）が所定の圧力以上になった場合に、流路２４内の作動油を作動油タンク１８に逃がして流路２４を保護するリリーフ弁２８を接続している。   The first branch flow path 27 a connected to the switching valve 27 is connected to the branch path 15 a connected to the flow path 15 of the closed circuit A. The switching valve 27 is connected to the head chamber 1a of the boom cylinder 1 via the first branch flow path 27a and the branch path 15a. The second hydraulic pump 10 controls the flow rate of the hydraulic oil between the branch passage 15 a and the hydraulic oil tank 18 by controlling the switching valve 27, and the flow rate of the hydraulic oil flowing into and out of the head chamber 1 a of the boom cylinder 1. Can be adjusted. A relief valve that protects the flow path 24 by allowing the hydraulic oil in the flow path 24 to escape to the hydraulic oil tank 18 when the circuit pressure (working hydraulic pressure) of the flow path 24 exceeds a predetermined pressure. 28 is connected.

切換弁２５は、チェック弁２９を介して比例切換弁３０に接続している。比例切換弁３０は、コントローラ４７からの指令値に応じて、チェック弁２９を流路３１または流路３２に接続し、比例制御弁３０の開度を調整することによって、アームシリンダ３へ供給する作動油の流量を調整する。流路３１，３２には、アームシリンダ３の自重落下を抑制するためのカウンタバランス弁３３ａ，３３ｂを接続している。また、流路３１，３２には、これら流路３１，３２の作動油圧が所定の圧力以上になった場合に、作動油を作動油タンク１８に逃がして回路を保護するためのリリーフ弁３４ａ，３４ｂを接続している。切換弁２６は、チェック弁４１を介して後述する比例切換弁４２に接続している。   The switching valve 25 is connected to the proportional switching valve 30 via a check valve 29. The proportional switching valve 30 is supplied to the arm cylinder 3 by connecting the check valve 29 to the flow path 31 or the flow path 32 and adjusting the opening degree of the proportional control valve 30 according to the command value from the controller 47. Adjust the hydraulic fluid flow rate. Counter balance valves 33 a and 33 b for suppressing the falling of the weight of the arm cylinder 3 are connected to the flow paths 31 and 32. The flow paths 31 and 32 are provided with relief valves 34a for releasing the hydraulic oil to the hydraulic oil tank 18 and protecting the circuit when the hydraulic pressure of the flow paths 31 and 32 exceeds a predetermined pressure. 34b is connected. The switching valve 26 is connected to a proportional switching valve 42 described later via a check valve 41.

第３液圧ポンプ１１の一方の流出入ポートは、流路３５を介して作動油タンク１８内に連通し、他方の流出入ポートは、流路３６を介して切換弁３７〜３９にそれぞれ接続している。切換弁３７〜３９は、コントローラ４７からの指令値に応じて流路の解放と遮断とを切り換える構成であり、コントローラ４７からの操作信号の出力が無い場合は遮断状態となる。コントローラ４７は、切換弁３７〜３９が同時に作動油を通過可能する導通状態にならないように制御する。第３液圧ポンプ１１は、流路３６および切換弁３７を介してコントロールバルブである比例切換弁４２に接続している。比例切換弁４２は、流路４３，流路４４を介してバケットシリンダ５のヘッド室５ａおよびロッド室５ｂに接続し、比例切換弁４２を作動油タンク１８へ連通して開回路Ｃを構成している。よって、バケットシリンダ５は、比例切換弁４２からの作動油の供給にて伸縮作動する構成であり、その伸縮方向は作動油の供給方向に依存する。   One inflow / outflow port of the third hydraulic pump 11 communicates with the hydraulic oil tank 18 through the flow path 35, and the other outflow / inflow port is connected to the switching valves 37 to 39 through the flow path 36. doing. The switching valves 37 to 39 are configured to switch between release and shut-off of the flow path according to a command value from the controller 47, and are in a shut-off state when no operation signal is output from the controller 47. The controller 47 controls the switching valves 37 to 39 so as not to be in a conductive state that allows the hydraulic oil to pass through at the same time. The third hydraulic pump 11 is connected to a proportional switching valve 42 that is a control valve via a flow path 36 and a switching valve 37. The proportional switching valve 42 is connected to the head chamber 5a and the rod chamber 5b of the bucket cylinder 5 via the flow path 43 and the flow path 44, and the proportional switching valve 42 is connected to the hydraulic oil tank 18 to form an open circuit C. ing. Therefore, the bucket cylinder 5 is configured to expand and contract by supplying hydraulic oil from the proportional switching valve 42, and the expansion and contraction direction depends on the supply direction of hydraulic oil.

切換弁３９に接続した第２分岐流路３９ａは、閉回路Ａの流路１５に接続した分岐路１５ａに接続している。切換弁３９は、第２分岐流路３９ａおよび分岐路１５ａを介してブームシリンダ１のヘッド室１ａに接続している。第３液圧ポンプ１１は、切換弁３９の制御により、分岐路１５ａと作動油タンク１８との間の作動油流量を制御し、ブームシリンダ１のヘッド室１ａに流出入する作動油の流量を調整可能としている。流路３６には、流路３６の回路圧が所定の圧力以上になった場合に、流路３６内の作動油を作動油タンク１８に逃がして流路３６を保護するリリーフ弁４０を接続している。   The second branch flow path 39 a connected to the switching valve 39 is connected to the branch path 15 a connected to the flow path 15 of the closed circuit A. The switching valve 39 is connected to the head chamber 1a of the boom cylinder 1 via the second branch channel 39a and the branch channel 15a. The third hydraulic pump 11 controls the flow rate of hydraulic oil flowing into and out of the head chamber 1a of the boom cylinder 1 by controlling the flow rate of hydraulic fluid between the branch passage 15a and the hydraulic oil tank 18 by controlling the switching valve 39. Adjustable. A relief valve 40 is connected to the flow path 36 to release the hydraulic oil in the flow path 36 to the hydraulic oil tank 18 and protect the flow path 36 when the circuit pressure of the flow path 36 exceeds a predetermined pressure. ing.

切換弁３７は、チェック弁４１を介して比例切換弁４２に接続している。比例切換弁４２は、コントローラ４７からの指令値に応じて、チェック弁４１を流路４３または流路４４に接続し、比例制御弁４２の開度を調整することによって、バケットシリンダ５へ供給する作動油の流量を調整する。流路４３，４４には、バケットシリンダ５の自重落下を抑制するためのカウンタバランス弁４５ａ，４５ｂを接続している。また、流路４３，４４には、これら流路４３，４４の作動油圧が所定の圧力以上になった場合に、作動油を作動油タンク１８に逃がして回路を保護するためのリリーフ弁４６ａ，４６ｂを接続している。切換弁３８は、チェック弁２９を介して比例切換弁３０に接続している。   The switching valve 37 is connected to the proportional switching valve 42 via the check valve 41. The proportional switching valve 42 is supplied to the bucket cylinder 5 by connecting the check valve 41 to the flow path 43 or the flow path 44 in accordance with a command value from the controller 47 and adjusting the opening degree of the proportional control valve 42. Adjust the hydraulic fluid flow rate. Counter balance valves 45a and 45b are connected to the flow paths 43 and 44 for suppressing the falling of the weight of the bucket cylinder 5 by its own weight. The flow paths 43 and 44 are provided with relief valves 46a for protecting the circuit by escaping the hydraulic oil to the hydraulic oil tank 18 when the hydraulic pressure of the flow paths 43 and 44 exceeds a predetermined pressure. 46b is connected. The switching valve 38 is connected to the proportional switching valve 30 via the check valve 29.

さらに、閉回路Ａの流路１３と流路１４を繋いてバイパスするバイパス流路４９ａ上に流量調整部としての比例弁４９を接続している。バイパス流路４９ａは、第１液圧ポンプ９の流出入間を繋ぐ再生流路である。比例弁４９は、コントローラ４７からの指令に応じて、弁の開度を調整し、流路１３，１４のうちの高圧側の流路１３，１４から低圧側の流路１４，１３へ流れるバイパス流路４９ａにおける作動油の流量を調整する。   Further, a proportional valve 49 serving as a flow rate adjusting unit is connected to a bypass channel 49a that connects the channel 13 and the channel 14 of the closed circuit A and bypasses the channel. The bypass flow path 49 a is a regeneration flow path that connects between the flow in and out of the first hydraulic pump 9. The proportional valve 49 adjusts the opening degree of the valve in accordance with a command from the controller 47, and the bypass flows from the high pressure side flow paths 13, 14 of the flow paths 13, 14 to the low pressure side flow paths 14, 13. The flow rate of the hydraulic oil in the flow path 49a is adjusted.

コントローラ４７は、操作レバー４８ａ〜４８ｄからのブームシリンダ１、アームシリンダ３およびバケットシリンダ５の伸縮方向および速度の指令値と、旋回装置１０６および走行装置１０５ａ，１０５ｂの回転方向および回転速度の指令値と、油圧駆動装置１０７内の種々のセンサ情報に基づき、第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１の各レギュレータ９ａ〜１１ａ、切換弁２５〜２７，３７〜３９、比例切換弁３０，４２および比例弁４９を制御する。操作レバー４８ａ〜４８ｃは、ブームシリンダ１、アームシリンダ３またはバケットシリンダ５の伸縮方向および速度の指令値をコントローラ４７に与える。なお、操作レバー４８ｄは、旋回装置１０６の回転方向および回転速度の指令値をコントローラ４７に与える。また、コントローラ４７は、走行装置１０５ａ，１０５ｂの回転方向および回転速度の指令値をコントローラ４７に与える操作レバー（図示せず）も備える。   The controller 47 includes command values for the expansion and contraction directions and speeds of the boom cylinder 1, the arm cylinder 3 and the bucket cylinder 5 from the operation levers 48a to 48d, and command values for the rotation direction and the rotation speed of the turning device 106 and the traveling devices 105a and 105b. And the regulators 9a to 11a of the first to third hydraulic pumps 9 to 11, the switching valves 25 to 27, 37 to 39, the proportional switching valves 30, 42, and the like based on various sensor information in the hydraulic drive device 107. The proportional valve 49 is controlled. The operation levers 48 a to 48 c give the controller 47 the command values for the expansion / contraction direction and speed of the boom cylinder 1, arm cylinder 3 or bucket cylinder 5. Note that the operation lever 48 d gives a command value for the rotation direction and rotation speed of the turning device 106 to the controller 47. The controller 47 also includes an operation lever (not shown) that gives the controller 47 command values for the rotation direction and the rotation speed of the traveling devices 105a and 105b.

また、コントローラ４７には、各圧力センサ１７ａ，１７ｂにて検出した圧力情報が入力する。コントローラ４７は、検出した圧力値が低い側の圧力センサ１７ａ，１７ｂの検出値が、予め定めた所定の圧力値以下の場合に、比例弁４９の開度を制御して、第１液圧ポンプ９に繋がる高圧側の流路１３，１４から低圧側の流路１４，１３へ所定流量の作動油を通過する伸長開始時制御を行う。よって、圧力センサ１７ａ，１７ｂ、コントローラ４７および比例弁４９によって、第１液圧ポンプ９の流入側の流路１４の圧力が所定の圧力値以下の場合に、バイパス流路４９ａを介して高圧側の流路１３から低圧側の流路１４へ作動油を通過させる流量調整部６０を構成している。   Further, pressure information detected by the pressure sensors 17a and 17b is input to the controller 47. The controller 47 controls the opening of the proportional valve 49 when the detected values of the pressure sensors 17a and 17b on the low pressure value side are equal to or lower than a predetermined pressure value, so that the first hydraulic pump 9 is controlled at the time of starting to extend a predetermined flow rate of hydraulic fluid from the high-pressure side flow paths 13 and 14 connected to 9 to the low-pressure side flow paths 14 and 13. Therefore, when the pressure of the flow path 14 on the inflow side of the first hydraulic pump 9 is equal to or lower than a predetermined pressure value by the pressure sensors 17a and 17b, the controller 47, and the proportional valve 49, the high pressure side via the bypass flow path 49a. The flow rate adjusting unit 60 is configured to allow the hydraulic oil to pass from the flow path 13 to the low pressure side flow path 14.

さらに、伸長開始時制御としては、操作レバー４８ａがブームシリンダ１のロッド１ｃを伸長動作する方向に操作し、その操作信号がコントローラ４７に入力した場合に、閉回路Ａ側の第１液圧ポンプ９が供給する作動油流量と、開回路Ｂ側の第２液圧ポンプ１０が供給する作動油流量との和が、予め定めた目標伸長速度とするために必要となるヘッド室１ａへの目標作動油流量となり、かつ第１液圧ポンプ９が供給する作動油の流量と第２液圧ポンプ１０が供給する作動油の流量との流量比が、ブームシリンダ１の受圧面積差に基づく流量比となるように第１および第２液圧ポンプ９，１０を制御する。同時に、検出した圧力値が低い側の圧力センサ１７ａ，１７ｂの検出値が、予め定めた所定の圧力値以下の場合に、比例弁４９の開度を制御して、第１液圧ポンプ９に繋がる高圧側の流路１３，１４から低圧側の流路１４，１３へ所定流量の作動油を通過し、開回路Ｂ側の第２液圧ポンプ１０からの作動油の供給量を、比例弁４９を通過する作動油の流量分ほど増加する。   Furthermore, as the extension start control, when the operation lever 48a operates the rod 1c of the boom cylinder 1 in the extending direction and the operation signal is input to the controller 47, the first hydraulic pump on the closed circuit A side is operated. 9 is a target for the head chamber 1a that is required for the sum of the hydraulic fluid flow supplied by the hydraulic fluid flow 9 to be supplied by the second hydraulic pump 10 on the open circuit B side to obtain a predetermined target extension speed. The flow rate ratio between the flow rate of hydraulic fluid supplied by the first hydraulic pump 9 and the flow rate of hydraulic fluid supplied by the second hydraulic pump 10 is a flow rate ratio based on the pressure receiving area difference of the boom cylinder 1. The first and second hydraulic pumps 9 and 10 are controlled so that At the same time, when the detected value of the pressure sensor 17a, 17b on the low pressure value side is equal to or lower than a predetermined pressure value, the opening of the proportional valve 49 is controlled and the first hydraulic pump 9 is controlled. The hydraulic oil of a predetermined flow rate is passed from the connected high-pressure side flow paths 13 and 14 to the low-pressure side flow paths 14 and 13, and the supply amount of the hydraulic oil from the second hydraulic pump 10 on the open circuit B side is proportional to the proportional valve. The amount of hydraulic oil passing through 49 increases as much as the flow rate.

＜作用＞
次に、上記第１実施形態に係る油圧駆動装置１０７の作用（伸長開始時制御を適用した場合）について説明する。 <Action>
Next, the operation of the hydraulic drive device 107 according to the first embodiment (when extension start control is applied) will be described.

（非操作時）
非操作時は、コントローラ４７にてレギュレータ９ａ〜１１ａを介して第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１のそれぞれを最小傾転角に制御し、かつ切換弁２５〜２７，３７〜３９、比例切換弁３０，４２および比例弁４９のすべてを閉動作し、ブームシリンダ１、アームシリンダ３およびバケットシリンダ５をそれぞれ停止状態で保持している。 (Non-operation)
When not in operation, the controller 47 controls each of the first to third hydraulic pumps 9 to 11 to the minimum tilt angle via the regulators 9a to 11a, and the switching valves 25 to 27, 37 to 39 are proportional. All of the switching valves 30 and 42 and the proportional valve 49 are closed, and the boom cylinder 1, the arm cylinder 3 and the bucket cylinder 5 are held in a stopped state, respectively.

（ブーム上げ単独操作時）
図３は、油圧駆動装置１０５のブーム上げ動作操作時の挙動を示すタイムチャートで、（ａ）は操作レバー４８ａの操作量、（ｂ）は切換弁２７の状態、（ｃ）は第２液圧ポンプ１０の流量、（ｄ）は第１液圧ポンプ９の流量、（ｅ）は流路１４の圧力、（ｆ）は比例弁４９の流量、（ｇ）はブームシリンダのヘッド室の圧力、（ｈ）はブームシリンダの動作速度、（ｉ）はチェック弁２１ｂの流量である。すなわち、図３は、本発明に係る伸長開始時制御を適用した場合のブームシリンダ１の伸長動作時の各要素の挙動を示している。 (When boom is raised alone)
FIGS. 3A and 3B are time charts showing the behavior of the hydraulic drive device 105 during the boom raising operation. FIG. 3A shows the operation amount of the operation lever 48a, FIG. 3B shows the state of the switching valve 27, and FIG. (D) is the flow rate of the first hydraulic pump 9, (e) is the pressure of the flow path 14, (f) is the flow rate of the proportional valve 49, and (g) is the pressure of the head chamber of the boom cylinder. , (H) is the operating speed of the boom cylinder, and (i) is the flow rate of the check valve 21b. That is, FIG. 3 shows the behavior of each element during the extension operation of the boom cylinder 1 when the extension start time control according to the present invention is applied.

図３（ａ）示す操作レバー４８ａの操作量、および図３（ｅ）に示す流路１４の圧力、すなわち圧力センサ１７ｂにて検出した圧力値は、コントローラ４７への入力値である。また、図３（ｂ）に示す切換弁２７の動作、図３（ｃ）に示す第２液圧ポンプ１０の流量、図３（ｄ）に示す第１液圧ポンプ９の流量、および図３（ｆ）に示す比例弁４９の流量は、コントローラ４７が制御する制御対象である。図３（ｇ）に示すブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力、図３（ｈ）に示すブームシリンダ１の動作速度、および図３（ｉ）に示すチェック弁２１ｂの流量は、コントローラ４７による制御の影響を受ける要素である。   The operation amount of the operation lever 48 a shown in FIG. 3A and the pressure of the flow path 14 shown in FIG. 3E, that is, the pressure value detected by the pressure sensor 17 b are input values to the controller 47. 3 (b), the flow rate of the second hydraulic pump 10 shown in FIG. 3 (c), the flow rate of the first hydraulic pump 9 shown in FIG. 3 (d), and FIG. The flow rate of the proportional valve 49 shown in (f) is a control target controlled by the controller 47. The pressure in the head chamber 1a of the boom cylinder 1 shown in FIG. 3 (g), the operating speed of the boom cylinder 1 shown in FIG. 3 (h), and the flow rate of the check valve 21b shown in FIG. It is an element affected by

ブーム上げ動作操作時は、時刻ｔ１〜ｔ４にかけて、操作レバー４８ａの操作量を０〜Ｘ１へ変化すると、時刻ｔ４において、操作レバー４８ａの操作量Ｘ１に対し、コントローラ４７は、第１液圧ポンプ９の吐出流量Ｑｃｐ１と第２液圧ポンプ１０の吐出流量Ｑｏｐ１との和が操作量Ｘ１に基づく目標作動油流量となるように、これらＱｃｐ１およびＱｏｐ１をレギュレータ９ａ，１０ａにて制御する。同時に、コントローラ４７は、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの受圧面積Ａａ１およびロッド室１ｂの受圧面積Ａａ２の面積比Ａａ１:Ａａ２と、第１および第２液圧ポンプ９，１０と第２液圧ポンプ１０との流量比（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ１）：Ｑｃｐ１とが等しくなるように、Ｑｃｐ１およびＱｏｐ１を決定する。ブームシリンダ１の動作速度が定常領域の場合に、コントローラ４７は、第１液圧ポンプ９の吐出流量と第２液圧ポンプ１０の吐出流量との比が、Ｑｃｐ１:Ｑｏｐ１を維持するようにレギュレータ９ａ，１０ａを制御する。 When boom raising operation procedure, over time t1 to t4, when changing the operation amount of the operation lever 48a to 0 to X 1, at time t4, to the operation amount X 1 of the operating lever 48a, the controller 47, the first liquid as the sum of the discharge flow rate Q op1 discharge flow rate Q cp1 the second hydraulic pump 10 of the pressure pump 9 becomes equal to the target hydraulic fluid flow rate based on the operation amount X 1, these Q cp1 and Q op1 regulator 9a, 10a Control with. At the same time, the controller 47 determines the area ratio A a1 : A a2 of the pressure receiving area A a1 of the head chamber 1 a of the boom cylinder 1 and the pressure receiving area A a2 of the rod chamber 1 b, the first and second hydraulic pumps 9, 10, and flow ratio of 2 hydraulic pump 10 (Q cp1 + Q op1) : as the Q cp1 becomes equal, determines the Q cp1 and Q op1. When the operation speed of the boom cylinder 1 is in the steady region, the controller 47 maintains the ratio of the discharge flow rate of the first hydraulic pump 9 and the discharge flow rate of the second hydraulic pump 10 at Q cp1 : Q op1. The regulators 9a and 10a are controlled.

具体的に、時刻ｔ１において、ブームシリンダ１を伸長する方向に操作レバー４８ａを操作した場合には、コントローラ４７は、第１および第２液圧ポンプ９，１０のレギュレータ９ａ，１０ａを制御して、第１および第２液圧ポンプ９，１０の斜板を倒す。時刻ｔ１において、コントローラ４７は、第１および第２液圧ポンプ９，１０からの作動油の吐出と同時に、切換弁２７を制御して開動作し作動油を通過可能とする。   Specifically, when the operation lever 48a is operated in the direction in which the boom cylinder 1 is extended at time t1, the controller 47 controls the regulators 9a and 10a of the first and second hydraulic pumps 9 and 10. The swash plates of the first and second hydraulic pumps 9 and 10 are tilted. At time t1, the controller 47 simultaneously controls the switching valve 27 to open and allow the hydraulic oil to pass through, simultaneously with the discharge of the hydraulic oil from the first and second hydraulic pumps 9 and 10.

すなわち、時刻ｔ１〜ｔ２において、コントローラ４７は、第２液圧ポンプ１０から作動油の吐出を開始するが、ブームシリンダ１の慣性、摩擦抵抗および作動油の圧縮性等の影響により、ヘッド室１ａの圧力が上昇するまでに時間的な遅れが生じる。これにより、ブームシリンダ１の実際の動作速度が、第１および第２液圧ポンプ９，１０が吐出する作動油流量通りの動作速度になるまでに時間的な遅れが生じる。このとき、ブームシリンダ１の慣性、摩擦抵抗および作動油の圧縮性等を考慮し、操作レバー４８ａの入力に対して第２液圧ポンプ１０の吐出流量をより多めにしてもよい。すなわち、第２液圧ポンプ１０の吐出流量を、予め定めた所定の任意の時間に亘って、操作レバー４８ａの操作量に基づく指令値に対して若干多めにすることにより、作動油の圧縮性による動作遅れを緩和できる。   That is, at time t1 to t2, the controller 47 starts discharging the hydraulic oil from the second hydraulic pump 10, but due to the influence of the inertia of the boom cylinder 1, the frictional resistance, the compressibility of the hydraulic oil, etc., the head chamber 1a There is a time delay before the pressure increases. As a result, a time delay occurs until the actual operating speed of the boom cylinder 1 reaches the operating speed corresponding to the flow rate of the hydraulic oil discharged from the first and second hydraulic pumps 9 and 10. At this time, the discharge flow rate of the second hydraulic pump 10 may be increased with respect to the input of the operation lever 48a in consideration of the inertia of the boom cylinder 1, the frictional resistance, the compressibility of the hydraulic oil, and the like. That is, the discharge flow rate of the second hydraulic pump 10 is slightly increased with respect to the command value based on the operation amount of the operation lever 48a over a predetermined predetermined time, thereby compressing the hydraulic oil. The operation delay due to can be reduced.

ブームシリンダ１の実際の動作速度が、第１および第２液圧ポンプ９，１０の合計吐出流量から計算した動作速度に対して遅い場合は、ブームシリンダ１のロッド室１ｂからの流出流量ＱＢｒ（図示せず）が、第１液圧ポンプ９に吸込まれる吸込流量Ｑｃｐよりも少なくなる。よって、流路１４，１６内の作動油が膨張し、これら流路１４，１６を通過する作動油圧（圧力）が低下するため、時刻ｔ２において、流路１４，１６の圧力がＰｒ４まで低下する。さらに、時刻ｔ２において、コントローラ４７は、低圧側の圧力センサ１７ｂが検出する圧力値がＰｒ４以下になったことを検出した場合に、比例弁４９を開動作し、圧力センサ１７ｂでの検出圧に応じた任意の流量の作動油を流路１３から流路１４へ供給する。 When the actual operating speed of the boom cylinder 1 is slower than the operating speed calculated from the total discharge flow rate of the first and second hydraulic pumps 9 and 10, the outflow flow rate Q Br from the rod chamber 1b of the boom cylinder 1 (Not shown) is less than the suction flow rate Q cp sucked into the first hydraulic pump 9. Therefore, since the hydraulic oil in the flow paths 14 and 16 expands and the hydraulic pressure (pressure) passing through the flow paths 14 and 16 decreases, the pressure in the flow paths 14 and 16 decreases to Pr4 at time t2. To do. Further, at time t2, when the controller 47 detects that the pressure value detected by the low-pressure side pressure sensor 17b is equal to or lower than Pr4 , the controller 47 opens the proportional valve 49, and the pressure detected by the pressure sensor 17b. Is supplied from the flow path 13 to the flow path 14.

時刻ｔ３において、流路１４の圧力がＰｒ３まで低下すると、比例弁４９の作動油流量が最大のＱｃｐ１となる。時刻ｔ１〜ｔ２において、流路１４の圧力がチャージポンプ１２の設定吐出圧Ｐｒ２より低下すると、チェック弁２１ｂを介してチャージポンプ１２が吐出する作動油が流路１４へ流入する。時刻ｔ３において、流路１４の圧力がＰｒ３まで低下すると、チェック弁２１ｂの流量はＱｃ２となる。時刻ｔ３〜ｔ４において、コントローラ４７は、比例弁４９を開動作して作動油を通過可能とし、流路１３から流路１４への作動油の流入により流路１４の圧力が上昇する。 When the pressure in the flow path 14 decreases to Pr3 at time t3, the hydraulic fluid flow rate of the proportional valve 49 becomes the maximum Qcp1 . At time t1 to t2, the pressure of the passage 14 when lower than set discharge pressure P r2 of the charge pump 12, a charge pump 12 through a check valve 21b is hydraulic oil flows into the channel 14 for discharging. When the pressure in the flow path 14 decreases to Pr3 at time t3, the flow rate of the check valve 21b becomes Qc2 . At time t <b> 3 to t <b> 4, the controller 47 opens the proportional valve 49 to allow the hydraulic oil to pass, and the pressure of the flow path 14 increases due to the flow of the hydraulic oil from the flow path 13 to the flow path 14.

時刻ｔ５において、圧力センサ１７ｂの検出値に基づき、流路１４の作動圧がＰｒ４に達すると、コントローラ４７は、比例弁４９を閉動作して遮断し、流路１４の流量を０にする。時刻ｔ６において、流路１４の圧力がＰｒ１に達すると、チェック弁２１ｂの流量は０になる。時刻ｔ７において、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力がＰｂｈ２に達すると、ブームシリンダ１の動作速度が増加し、ブームシリンダ１のロッド室１ｂからの流出流量ＱＢｒが増加し、流路１４の圧力がＰｒ２まで上昇する。時刻ｔ８において、ブームシリンダ１の実際の動作速度は、目的速度Ｖｂ１に達する。 At time t5, when the operating pressure of the flow path 14 reaches Pr4 based on the detection value of the pressure sensor 17b, the controller 47 closes and shuts off the proportional valve 49 and sets the flow rate of the flow path 14 to zero. . At time t6, the pressure in the flow path 14 reaches the P r1, the flow rate of the check valve 21b becomes zero. In time t7, the the pressure of the head chamber 1a of the boom cylinder 1 reaches P bh2, increased operating speed of the boom cylinder 1, an increase in the outflow flow rate Q Br from the rod chamber 1b of the boom cylinder 1, the passage 14 Increases to Pr2 . At time t8, the actual operating speed of the boom cylinder 1 reaches the target speed Vb1 .

（ブーム下げ単独操作時）
図４は、油圧駆動装置１０７のブーム下げ動作操作時の挙動を示すタイムチャートで、（ａ）は操作レバー４８ａの操作量、（ｂ）は流路１４の圧力、（ｃ）は比例弁４９の流量、（ｄ）はブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力、（ｅ）はブームシリンダ１の動作速度である。図４（ａ）〜図４（ｅ）に示すパラメータは、図３（ａ）、図３（ｅ）ないし図３（ｈ）に示すパラメータである。 (Boom lowering only operation)
FIG. 4 is a time chart showing the behavior of the hydraulic drive device 107 during the boom lowering operation. (A) is the operation amount of the operation lever 48a, (b) is the pressure in the flow path 14, and (c) is the proportional valve 49. (D) is the pressure in the head chamber 1 a of the boom cylinder 1, and (e) is the operating speed of the boom cylinder 1. The parameters shown in FIGS. 4A to 4E are the parameters shown in FIGS. 3A, 3E to 3H.

ブーム下げ動作操作時は、時刻ｔ１〜ｔ２にかけて、操作レバー４８ａの操作量を０〜−Ｘ１まで変化すると、時刻ｔ２において、操作レバー４８ａの操作量−Ｘ１に対し、コントローラ４７は、バイパス流路４９ａを通過する作動油流量が（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ１)となるように比例弁４９の開度を制御する。すなわち、時刻ｔ１において、ブームシリンダ１を収縮する方向に操作レバー４８ａを操作した場合に、コントローラ４７は、比例弁４９の開度を制御して流路１３から流路１４に作動油を流す。 During boom-down operation procedure, over time t1 to t2, when changing the operating amount of the operating lever 48a to 0 to-X 1, at time t2, to the operation amount -X 1 of the operation lever 48a, the controller 47 is bypassed The opening degree of the proportional valve 49 is controlled so that the flow rate of hydraulic oil passing through the flow path 49a is (Q cp1 + Q op1 ). That is, at time t1, when the operation lever 48a is operated in a direction in which the boom cylinder 1 is contracted, the controller 47 controls the opening degree of the proportional valve 49 to flow hydraulic oil from the flow path 13 to the flow path 14.

そして、時刻ｔ１〜ｔ２において、比例弁４９により流路１３から流路１４へ作動油を流し始めると、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力が減少していき、流路１４の圧力が上昇する。ここで、時刻ｔ２において、ブームシリンダ１のヘッド室１ａから流出する作動油の流出流量ＱＢｈ（図示せず）は、比例弁４９を通過する作動油の流量と等しい（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ１）となる。一方、ブームシリンダ１のロッド室１ｂへ流入する作動油の流入流量ＱＢｒ（図示せず）は、上述した受圧面積差の影響によってＱｃｐ１となる。 At time t1 to t2, when the hydraulic oil starts to flow from the flow path 13 to the flow path 14 by the proportional valve 49, the pressure in the head chamber 1a of the boom cylinder 1 decreases and the pressure in the flow path 14 increases. . Here, at time t2, the flow rate Q Bh (not shown) of hydraulic fluid flowing out from the head chamber 1a of the boom cylinder 1 is equal to the flow rate of hydraulic fluid passing through the proportional valve 49 (Q cp1 + Q op1 ). Become. On the other hand, the inflow flow rate QBr (not shown) of the hydraulic oil flowing into the rod chamber 1b of the boom cylinder 1 becomes Qcp1 due to the influence of the pressure receiving area difference described above.

したがって、比例弁４９を通過する作動油の流量（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ１）のうちのＱｏｐ１は余剰分となる。余剰分Ｑｏｐ１は、図２に示すフラッシング弁２０を介して作動油タンク１８に戻る。このとき、フラッシング弁２０と作動油タンク１８とを繋ぐ流路上に設けたリリーフ弁２０ａによって、フラッシング弁からの作動油の吐出圧はＰｒ２となる。この結果、図５に示すように、時刻ｔ２において、流路１４の圧力はＰｒ２となり、ブームシリンダ１の実際の動作速度は目標速度−Ｖｂ１に到達する。 Thus, Q op1 of flow rate of the hydraulic oil passing through the proportional valve 49 (Q cp1 + Q op1) becomes surplus. The surplus Q op1 returns to the hydraulic oil tank 18 via the flushing valve 20 shown in FIG. At this time, the discharge pressure of the hydraulic oil from the flushing valve becomes Pr2 by the relief valve 20a provided on the flow path connecting the flushing valve 20 and the hydraulic oil tank 18. As a result, as shown in FIG. 5, at time t2, the actual operating speed of the pressure of the passage 14 P r2, and the boom cylinder 1 reaches the target velocity -V b1.

＜伸長開始時制御なしの場合＞
次に、上記第１実施形態に係る油圧駆動装置１０７による伸長開始時制御を適用しない場合の作用について説明する。 <When there is no control at the start of expansion>
Next, the operation when the extension start control by the hydraulic drive device 107 according to the first embodiment is not applied will be described.

図８は、本発明に係る油圧駆動装置１０７による伸長開始時制御を適用しない場合のブーム上げ動作操作時の挙動を示すタイムチャートで、（ａ）は操作レバー４８ａの操作量、（ｂ）は切換弁２７の状態、（ｃ）は第２液圧ポンプ１０の流量、（ｄ）は第１液圧ポンプ９の流量、（ｅ）は流路１４の圧力、（ｆ）はブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力、（ｇ）はブームシリンダ１の動作速度、（ｈ）はチェック弁２１ｂの流量である。図８（ａ）〜図８（ｇ）に示す各パラメータは、図３（ａ）〜図３（ｇ）に示す各パラメータと同一である。   FIG. 8 is a time chart showing the behavior at the time of boom raising operation when the extension start control by the hydraulic drive device 107 according to the present invention is not applied, where (a) is the operation amount of the operation lever 48a, (b) is The state of the switching valve 27, (c) is the flow rate of the second hydraulic pump 10, (d) is the flow rate of the first hydraulic pressure pump 9, (e) is the pressure of the flow path 14, and (f) is the boom cylinder 1. The pressure in the head chamber 1a, (g) is the operating speed of the boom cylinder 1, and (h) is the flow rate of the check valve 21b. The parameters shown in FIGS. 8A to 8G are the same as the parameters shown in FIGS. 3A to 3G.

ブーム上げ動作操作時は、図８に示すように、時刻ｔ１〜ｔ３にかけて、操作レバー４８ａの操作量を０からＸ１まで変化する。このとき、時刻ｔ１において、ブームシリンダ１を伸長する方向に操作レバー４８ａを操作した場合には、コントローラ４７は、第１液圧ポンプ９のレギュレータ９ａを制御して、第１液圧ポンプ９の斜板を倒す。そして、コントローラ４７は、時刻ｔ２において、第１液圧ポンプ９の吐出流量が最大吐出流量Ｑｃｐ１となるようにレギュレータ９ａを制御する。 When boom raising operation operation, as shown in FIG. 8, over the time t1 to t3, changes the operation amount of the operation lever 48a from 0 to X 1. At this time, when the operation lever 48a is operated in the direction in which the boom cylinder 1 is extended at time t1, the controller 47 controls the regulator 9a of the first hydraulic pump 9 so that the first hydraulic pump 9 Defeat the swash plate. Then, the controller 47 controls the regulator 9a so that the discharge flow rate of the first hydraulic pump 9 becomes the maximum discharge flow rate Q cp1 at time t2.

時刻ｔ２〜ｔ３において、操作レバー４８ａの操作量が増加していくと、コントローラ４７は、第２液圧ポンプ１０のレギュレータ１０ａを制御して第２液圧ポンプ１０の斜板を倒し、第２液圧ポンプ１０から作動油を吐出する。時刻ｔ３において、操作レバー４８ａの操作量がＸ１に達すると、コントローラ４７は、第２液圧ポンプ１０の吐出流量が最大吐出流量Ｑｏｐ１になるようにレギュレータ１０ａを制御する。時刻ｔ２において、コントローラ４７は、第２液圧ポンプ１０からの作動油の吐出と同時に、切換弁２７を制御して作動油を通過可能とする。 When the operation amount of the operation lever 48a increases from time t2 to time t3, the controller 47 controls the regulator 10a of the second hydraulic pump 10 to tilt the swash plate of the second hydraulic pump 10, and the second The hydraulic oil is discharged from the hydraulic pump 10. At time t3, when the operation amount of the operation lever 48a reaches X 1, controller 47, discharge flow rate of the second hydraulic pump 10 to control the regulator 10a so that the maximum discharge flow rate Q op1. At time t2, the controller 47 controls the switching valve 27 to allow the hydraulic oil to pass through at the same time as the hydraulic oil is discharged from the second hydraulic pump 10.

すなわち、時刻ｔ１〜ｔ３において、コントローラ４７は、第１および第２液圧ポンプ９，１０からの作動油の吐出を開始するが、ブームシリンダ１の慣性、摩擦抵抗および作動油の圧縮性等の影響により、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力が上昇するまでに時間的な遅れが生じる。これにより、ブームシリンダ１の実際の動作速度が、第１および第２液圧ポンプ９，１０からの吐出流量通りの動作速度になるまでに時間的な遅れが生じる。   That is, at time t1 to t3, the controller 47 starts discharging the hydraulic oil from the first and second hydraulic pumps 9 and 10, but the inertia of the boom cylinder 1, the friction resistance, the compressibility of the hydraulic oil, etc. Due to the influence, a time delay occurs until the pressure of the head chamber 1a of the boom cylinder 1 increases. Thereby, there is a time delay until the actual operation speed of the boom cylinder 1 becomes the operation speed according to the discharge flow rate from the first and second hydraulic pumps 9 and 10.

ブームシリンダ１の実際の動作速度が、第１および第２液圧ポンプ９，１０の合計吐出流量から計算した動作速度に比べて遅い場合は、ブームシリンダ１のロッド室１ｂからの流出流量ＱＢｒが、第１液圧ポンプ９の吸込流量Ｑｃｐより少なくなるため、流路１４，１６内の作動油が膨張し圧力低下が生じてしまう。このため、時刻ｔ２において、流路１４，１６の圧力が圧力値Ｐｒ３まで低下する。 When the actual operating speed of the boom cylinder 1 is slower than the operating speed calculated from the total discharge flow rate of the first and second hydraulic pumps 9 and 10, the outflow flow rate Q Br from the rod chamber 1b of the boom cylinder 1 However, since the suction flow rate Q cp of the first hydraulic pump 9 is smaller, the hydraulic oil in the flow paths 14 and 16 expands, resulting in a pressure drop. For this reason, at the time t2, the pressure of the flow paths 14 and 16 falls to the pressure value Pr3 .

さらに、時刻ｔ１〜ｔ２において、流路１４の圧力がチャージポンプ１２の設定吐出圧Ｐｒ１より低下すると、チャージポンプ１２が吐出した作動油を、チェック弁２１ｂから流路１４へ供給する。そして、時刻ｔ２において、チェック弁２１ｂの流量がＱｃ１となる。時刻ｔ２においては、第１および第２液圧ポンプ９，１０の合計吐出流量から計算したブームシリンダ１の目標速度と、ブームシリンダ１の実際の動作速度との差が大きいため、ブームシリンダ１のロッド室１ｂからの流出流量ＱＢｒは、第１液圧ポンプ９が吸い込む吸込流量Ｑｃｐより大幅に少ない。このため、時刻ｔ２においては、第１液圧ポンプ９の吸込流量をチェック弁２１ｂの流量で確保しなければならず、チェック弁２１ｂの流量Ｑｃ１は、第１液圧ポンプ９の吐出流量Ｑｃｐ１とほぼ同量となる。 Furthermore, supplies at time t1 to t2, the pressure of the passage 14 is lower than the set discharge pressure P r1 of the charge pump 12, a hydraulic oil charge pump 12 is discharged from the check valve 21b into the channel 14. At time t2, the flow rate of the check valve 21b becomes Qc1 . At time t2, the difference between the target speed of the boom cylinder 1 calculated from the total discharge flow rate of the first and second hydraulic pumps 9 and 10 and the actual operating speed of the boom cylinder 1 is large. outflow rate Q Br from the rod chamber 1b is significantly less than the suction flow rate Q cp first hydraulic pump 9 sucks. For this reason, at time t2, the suction flow rate of the first hydraulic pump 9 must be secured by the flow rate of the check valve 21b, and the flow rate Q c1 of the check valve 21b is equal to the discharge flow rate Q of the first hydraulic pump 9. It becomes almost the same amount as cp1 .

時刻ｔ４において、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力がＰｂｈ２に達すると、ブームシリンダ１に生じる力が安定し、ブームシリンダ１の動作速度が増加する。これにより、ブームシリンダ１のロッド室１ｂからの流出流量ＱＢｒが増加し、流路１４の圧力が上昇するため、チェック弁２１ｂの流量が減少していく。時刻ｔ５において、流路１４の圧力が圧力値Ｐｒ１以上になると、チェック弁２１ｂの流量が０になる。そして、最終的にブームシリンダ１の実際の動作速度が目標速度Ｖｂ１となり、流路１４の圧力もＰｒ１に安定する。 When the pressure in the head chamber 1a of the boom cylinder 1 reaches Pbh2 at time t4, the force generated in the boom cylinder 1 is stabilized and the operating speed of the boom cylinder 1 is increased. This increases the outflow rate Q Br from the rod chamber 1b of the boom cylinder 1, the pressure of the passage 14 is increased, the flow rate of the check valve 21b decreases. When the pressure in the flow path 14 becomes equal to or higher than the pressure value P r1 at time t5, the flow rate of the check valve 21b becomes zero. Finally, the actual operating speed of the boom cylinder 1 becomes the target speed Vb1 , and the pressure in the flow path 14 is also stabilized at Pr1 .

＜効果＞
以上のように、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置１０７による伸長開始時制御を適用しない場合は、ブームシリンダ１の動作開始直後に、ブームシリンダ１の慣性、摩擦抵抗および作動油の圧縮性等の影響により、ブームシリンダ１のロッド室１ｂから流出する作動油の流出流量ＱＢｒと、第１液圧ポンプ９が吸い込む吸込流量Ｑｃｐとの関係がＱＢｒに対してＱｃｐが大幅に少なく、ＱＢｒ＞Ｑｃｐとなる。よって、第１液圧ポンプ９の吸込流量Ｑｃｐをチャージポンプ１２から供給しなければならないため、第１液圧ポンプ９と同容量の流量が吐出可能なチャージポンプ１２が必要となる。すなわち、ブームシリンダ１の伸長動作開始時において、ブームシリンダ１が動作を開始するまでの間に、第１液圧ポンプ９の吸入側の圧力の低下を、チャージポンプ１２を用いて一定圧以上に維持しているため、第１液圧ポンプ９と同容量のチャージポンプ１２が必要となり、チャージポンプ１２が大型化してしまう。 <Effect>
As described above, when the extension start control by the hydraulic drive device 107 according to the first embodiment of the present invention is not applied, immediately after the operation of the boom cylinder 1 starts, the inertia of the boom cylinder 1, the friction resistance, and the hydraulic oil due to the influence of compression, etc., and an outlet flow rate Q Br of the hydraulic oil flowing out from the rod chamber 1b of the boom cylinder 1, the Q cp relative relationship Q Br and suction flow rate Q cp first hydraulic pump 9 sucks Significantly less, Q Br > Q cp . Therefore, since the suction flow rate Q cp of the first hydraulic pump 9 must be supplied from the charge pump 12, the charge pump 12 that can discharge the same volume as the first hydraulic pump 9 is required. In other words, when the boom cylinder 1 starts to extend, the pressure on the suction side of the first hydraulic pump 9 is reduced to a certain level or higher using the charge pump 12 until the boom cylinder 1 starts operating. Therefore, the charge pump 12 having the same capacity as that of the first hydraulic pump 9 is required, and the charge pump 12 is increased in size.

これに対し、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置１０７による伸長開始時制御を適用した場合は、ブームシリンダ１の動作開始直後に、第１液圧ポンプ９の吸込側の流路１４の圧力が低下した場合に、圧力センサ１７ｂでの検出値に基づきコントローラ４７にて比例弁４９を開動作し流路１３から流路１４へ作動油を流入して、第１液圧ポンプ９が吸い込む吸込流量Ｑｃｐを流路１３から確保する。したがって、上記伸長開始時制御を適用しない場合に比べ、チャージポンプ１２から流路１４を介して第１液圧ポンプ９の吸込側へ供給する作動油流量を大幅に少なくできる。 On the other hand, when the extension start control by the hydraulic drive device 107 according to the first embodiment of the present invention is applied, the flow path 14 on the suction side of the first hydraulic pump 9 immediately after the operation of the boom cylinder 1 is started. When the pressure decreases, the controller 47 opens the proportional valve 49 based on the value detected by the pressure sensor 17b to flow hydraulic oil from the flow path 13 to the flow path 14, and the first hydraulic pump 9 The suction flow rate Q cp to be sucked is secured from the flow path 13. Therefore, compared with the case where the above-described extension start control is not applied, the flow rate of hydraulic oil supplied from the charge pump 12 to the suction side of the first hydraulic pump 9 via the flow path 14 can be greatly reduced.

よって、閉回路Ａにてブームシリンダ１を駆動する構成であっても、圧力センサ１７ｂに基づくコントローラによる比例弁４９の開閉制御によって、ブームシリンダ１の伸長動作開始時に生じるヘッド室１ａの作動油不足を防止することができる。このため、この作動油不足を補うために従来から用いているチャージポンプ１２の小型化を可能とし、より吐出容量が小さなチャージポンプ１２とでき、ひいてはチャージポンプ１を無くすことが可能となる。   Therefore, even when the boom cylinder 1 is driven by the closed circuit A, the hydraulic fluid in the head chamber 1a is insufficient due to the opening / closing control of the proportional valve 49 by the controller based on the pressure sensor 17b. Can be prevented. For this reason, it is possible to reduce the size of the charge pump 12 conventionally used to make up for the shortage of hydraulic oil, to make the charge pump 12 with a smaller discharge capacity, and thus to eliminate the charge pump 1.

さらに、ブーム上げ動作操作時に、第１液圧ポンプ９の吐出流量Ｑｃｐ１と第２液圧ポンプ１０の吐出流量Ｑｏｐ１との和が操作量Ｘ１に基づく目標作動油流量となるように、これらＱｃｐ１およびＱｏｐ１をレギュレータ９ａ，１０ａにて制御すると同時に、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの受圧面積Ａａ１およびロッド室１ｂの受圧面積Ａａ２の面積比Ａａ１:Ａａ２と、第１および第２液圧ポンプ９，１０と第２液圧ポンプ１０との流量比（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ１）：Ｑｃｐ１とが等しくなるように、Ｑｃｐ１およびＱｏｐ１を決定している。この結果、ブームシリンダ１のヘッド室１ａへ導入する作動油流量と、ロッド室１ｂから流出する作動油流量とのバランスを確保でき、ブームシリンダ１の受圧面積差に基づく作動油不足を効率力良く解消できる。よって、ブームシリンダ１の伸長動作を滑らかにでき操作性を向上できる。 Further, at the time of boom raising operation, the sum of the discharge flow rate Q cp1 of the first hydraulic pump 9 and the discharge flow rate Q op1 of the second hydraulic pump 10 becomes the target hydraulic oil flow rate based on the operation amount X 1 . These Q cp1 and Q op1 are controlled by the regulators 9a and 10a, and at the same time, the area ratio A a1 : A a2 of the pressure receiving area A a1 of the head chamber 1 a of the boom cylinder 1 and the pressure receiving area A a2 of the rod chamber 1 b, and the first Further, Q cp1 and Q op1 are determined so that the flow rate ratio (Q cp1 + Q op1 ): Q cp1 between the second hydraulic pumps 9 and 10 and the second hydraulic pump 10 becomes equal. As a result, it is possible to ensure a balance between the flow rate of hydraulic oil introduced into the head chamber 1a of the boom cylinder 1 and the flow rate of hydraulic oil flowing out from the rod chamber 1b, and efficiently eliminates the shortage of hydraulic fluid based on the pressure receiving area difference of the boom cylinder 1. Can be resolved. Therefore, the extension operation of the boom cylinder 1 can be made smooth and the operability can be improved.

また、ブーム下げ動作操作時に、バイパス流路４９ａを通過する作動油流量が（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ１)となるように比例弁４９の開度をコントローラ４７にて制御する。この結果、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力の減少に伴い流路１４の圧力が上昇するとともに、ブームシリンダ１のヘッド室１ａから流出する作動油の流出流量ＱＢｈが、比例弁４９を通過する作動油の流量と等しい（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ１）となり、ブームシリンダ１のロッド室１ｂへ流入する作動油の流入流量ＱＢｒが、ブームシリンダ１の受圧面積差の影響によってＱｃｐ１となる。したがって、ブーム下げ動作操作時に比例弁４９の開度を制御することによって、第１および第２液圧ポンプ９，１０の駆動にエネルギを消費することなく、ブーム下げ動作できる。 Further, when the boom lowering operation is performed, the controller 47 controls the opening degree of the proportional valve 49 so that the flow rate of the hydraulic oil passing through the bypass passage 49a becomes (Q cp1 + Q op1 ). As a result, the pressure in the flow path 14 increases as the pressure in the head chamber 1a of the boom cylinder 1 decreases, and the outflow rate Q Bh of the hydraulic oil flowing out from the head chamber 1a of the boom cylinder 1 passes through the proportional valve 49. flow rate equal to (Q cp1 + Q op1) next to the hydraulic oil, inlet flow Q Br of hydraulic oil flowing into the rod chamber 1b of the boom cylinder 1, the Q cp1 by the effect of the pressure receiving area difference of the boom cylinder 1. Therefore, the boom lowering operation can be performed without consuming energy for driving the first and second hydraulic pumps 9 and 10 by controlling the opening degree of the proportional valve 49 during the boom lowering operation.

［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態に係る油圧駆動装置１０７のブーム上げ動作操作時の挙動を示すタイムチャートで、（ａ）は操作レバー４８ａの操作量、（ｂ）は切換弁２７の状態、（ｃ）は切換弁３９の状態、（ｄ）は第２液圧ポンプ１０の流量、（ｅ）は第３液圧ポンプ１１の流量、（ｆ）は第１液圧ポンプ９の流量、（ｇ）は流路１４の圧力、（ｈ）は比例弁４９の流量、（ｉ）はブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力、（ｊ）はブームシリンダ１の動作速度、（ｋ）はチェック弁２１ｂの流量である。 [Second Embodiment]
5A and 5B are time charts showing the behavior of the hydraulic drive device 107 according to the second embodiment of the present invention during the boom raising operation. FIG. 5A is an operation amount of the operation lever 48a, and FIG. (C) is the state of the switching valve 39, (d) is the flow rate of the second hydraulic pump 10, (e) is the flow rate of the third hydraulic pump 11, and (f) is the flow rate of the first hydraulic pump 9. (G) is the pressure of the flow path 14, (h) is the flow rate of the proportional valve 49, (i) is the pressure of the head chamber 1a of the boom cylinder 1, (j) is the operating speed of the boom cylinder 1, and (k) is This is the flow rate of the check valve 21b.

本第２実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態は、ブーム上げ単独動作開始時に第２液圧ポンプ１０のみを用いているのに対し、第２実施形態は、ブーム上げ単独動作開始に第２および第３液圧ポンプ１０，１１をそれぞれ用いている。なお、本第２実施形態において、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。   The second embodiment differs from the first embodiment described above in that the first embodiment uses only the second hydraulic pump 10 at the start of the boom raising single operation, whereas the second embodiment The second and third hydraulic pumps 10 and 11 are respectively used for starting the boom raising single operation. In the second embodiment, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

（ブーム上げ単独操作時）
図５（ａ）〜図５（ｋ）に示すパラメータは、図３（ａ）〜図３（ｇ）に示すパラメータに加え、図５（ｃ）に示す切換弁３９の状態、および図５（ｅ）に示す第３液圧ポンプ１１の流量を加えたものである。これら図５（ｃ）に示す切換弁３９の動作、および図５（ｅ）に示す第３液圧ポンプ１１の流量は、コントローラ４７が制御する制御対象である。 (When boom is raised alone)
The parameters shown in FIGS. 5A to 5K are the parameters shown in FIGS. 3A to 3G, the state of the switching valve 39 shown in FIG. 5C, and the parameters shown in FIG. The flow rate of the third hydraulic pump 11 shown in e) is added. The operation of the switching valve 39 shown in FIG. 5C and the flow rate of the third hydraulic pump 11 shown in FIG. 5E are controlled objects controlled by the controller 47.

ブーム上げ動作操作時は、時刻ｔ１〜ｔ３にかけて、操作レバー４８ａの操作量を０〜Ｘ１へ変化すると、時刻ｔ４において、操作レバー４８ａの操作量Ｘ１に対し、コントローラ４７は、第１液圧ポンプ９の吐出流量がＱｃｐ１、および第２液圧ポンプ１０の吐出流量がＱｏｐ１となるように、レギュレータ９ａ，１０ａを制御する。同時に、コントローラ４７は、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの受圧面積Ａａ１およびロッド室１ｂの受圧面積Ａａ２の面積比Ａａ１：Ａａ２と、第１および第２液圧ポンプ９，１０と第２液圧ポンプ１０との流量比（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ１）：Ｑｃｐ１とが等しくなるように、Ｑｃｐ１およびＱｏｐ１を決定する。ブームシリンダ１の動作速度が定常領域の場合に、コントローラ４７は、第１液圧ポンプ９の吐出流量と第２液圧ポンプ１０の吐出流量との比が、Ｑｃｐ１:Ｑｏｐ１を維持するようにレギュレータ９ａ，１０ａを制御する。 When boom raising operation procedure, over time t1 to t3, when changing the operation amount of the operation lever 48a to 0 to X 1, at time t4, to the operation amount X 1 of the operating lever 48a, the controller 47, the first liquid The regulators 9a and 10a are controlled so that the discharge flow rate of the pressure pump 9 is Q cp1 and the discharge flow rate of the second hydraulic pump 10 is Q op1 . At the same time, the controller 47 has an area ratio A a1 : A a2 of the pressure receiving area A a1 of the head chamber 1 a of the boom cylinder 1 and the pressure receiving area A a2 of the rod chamber 1 b, the first and second hydraulic pumps 9, 10, and flow ratio of 2 hydraulic pump 10 (Q cp1 + Q op1) : as the Q cp1 becomes equal, determines the Q cp1 and Q op1. When the operation speed of the boom cylinder 1 is in the steady region, the controller 47 maintains the ratio of the discharge flow rate of the first hydraulic pump 9 and the discharge flow rate of the second hydraulic pump 10 at Q cp1 : Q op1. The regulators 9a and 10a are controlled.

具体的に、時刻ｔ１において、ブームシリンダ１を伸長する方向に操作レバー４８ａを操作した場合には、コントローラ４７は、第１および２液圧ポンプ９，１０のレギュレータ９ａ，１０ａをそれぞれ制御して、第１および第２液圧ポンプ９，１０の斜板を倒す。時刻ｔ１において、コントローラ４７は、第１および第２液圧ポンプ９，１０からの作動油の吐出と同時に、切換弁２７を制御して開動作し作動油を通過可能とする。   Specifically, when the operation lever 48a is operated in the direction in which the boom cylinder 1 is extended at time t1, the controller 47 controls the regulators 9a and 10a of the first and second hydraulic pumps 9 and 10, respectively. The swash plates of the first and second hydraulic pumps 9 and 10 are tilted. At time t1, the controller 47 simultaneously controls the switching valve 27 to open and allow the hydraulic oil to pass through, simultaneously with the discharge of the hydraulic oil from the first and second hydraulic pumps 9 and 10.

時刻ｔ１〜ｔ２において、コントローラ４７は、第２液圧ポンプ１０からの作動油の吐出を開始するが、ブームシリンダ１の慣性、摩擦抵抗および作動油の圧縮性等の影響により、ヘッド室１ａの圧力が上昇するまでに時間的な遅れが生じる。これにより、ブームシリンダ１の実際の動作速度が、第２液圧ポンプ１０が吐出する作動油流量通りの動作速度になるまでに時間的な遅れが生じる。このとき、ブームシリンダ１の慣性、摩擦抵抗および作動油の圧縮性等を考慮し、操作レバー４８ａの入力に対して第２液圧ポンプ１０の吐出流量をより多めにしてもよい。すなわち、第２液圧ポンプ１０の吐出流量を、予め定めた所定の任意の時間に亘って、操作レバー４８ａの操作量に基づく指令値に対して若干多めにすることにより、作動油の圧縮性による動作遅れを緩和できる。   At time t1 to t2, the controller 47 starts discharging the hydraulic oil from the second hydraulic pump 10, but due to the effects of the inertia of the boom cylinder 1, the frictional resistance, the compressibility of the hydraulic oil, and the like, There is a time delay before the pressure rises. As a result, a time delay occurs until the actual operating speed of the boom cylinder 1 becomes the operating speed corresponding to the flow rate of hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump 10. At this time, the discharge flow rate of the second hydraulic pump 10 may be increased with respect to the input of the operation lever 48a in consideration of the inertia of the boom cylinder 1, the frictional resistance, the compressibility of the hydraulic oil, and the like. That is, the discharge flow rate of the second hydraulic pump 10 is slightly increased with respect to the command value based on the operation amount of the operation lever 48a over a predetermined predetermined time, thereby compressing the hydraulic oil. The operation delay due to can be reduced.

ブームシリンダ１の実際の動作速度が、第１および第２液圧ポンプ９，１０の合計吐出流量から計算した動作速度に対して遅い場合は、ブームシリンダ１のロッド室１ｂの流出流量ＱＢｒが、第１液圧ポンプ９の吸込流量Ｑｃｐより少なくなる。よって、流路１４，１６内の作動油が膨張して圧力が低下するため、時刻ｔ２において、流路１４，１６圧力はＰｒ４まで低下する。さらに、時刻ｔ２において、コントローラ４７は、低圧側の圧力センサ１７ｂにてＰｒ４以下の圧力値を検出した場合に比例弁４９の開度を制御して開動作し、圧力センサ１７ｂでの検出圧に応じた任意の流量の作動油を流路１３から流路１４へ供給する。同時に、コントローラ４７は、第３液圧ポンプ１１のレギュレータ１１ａを制御して第３液圧ポンプ１１の斜板を倒す。時刻ｔ２において、コントローラ４７は、第３液圧ポンプ１１が吐出する作動油の吐出流量が、比例弁４９を通過する作動油の流量と同じになるように第３液圧ポンプ１１のレギュレータ１１ａを制御すると同時に、切換弁３９の開度を制御して開動作し作動油を通過可能とする。 When the actual operation speed of the boom cylinder 1 is slower than the operation speed calculated from the total discharge flow rate of the first and second hydraulic pumps 9 and 10, the outflow rate Q Br of the rod chamber 1b of the boom cylinder 1 is The suction flow rate Q cp of the first hydraulic pump 9 is smaller. Therefore, since the hydraulic oil in the flow paths 14 and 16 expands and the pressure decreases, the pressure of the flow paths 14 and 16 decreases to Pr4 at time t2. Further, at time t2, when the pressure sensor 17b on the low pressure side detects a pressure value equal to or lower than Pr4 , the controller 47 controls the opening degree of the proportional valve 49 to open, and the pressure detected by the pressure sensor 17b. Is supplied from the flow path 13 to the flow path 14. At the same time, the controller 47 controls the regulator 11 a of the third hydraulic pump 11 to tilt the swash plate of the third hydraulic pump 11. At time t2, the controller 47 controls the regulator 11a of the third hydraulic pump 11 so that the discharge flow rate of the hydraulic oil discharged from the third hydraulic pump 11 is the same as the flow rate of the hydraulic oil passing through the proportional valve 49. Simultaneously with the control, the opening degree of the switching valve 39 is controlled to open the hydraulic oil.

時刻ｔ３において、流路１４の圧力がＰｒ３まで低下すると、コントローラ４７は、比例弁４９の流量を最大のＱｃｐ１とし、第３液圧ポンプ１１の吐出流量もＱｃｐ１とする。時刻ｔ１〜ｔ２において、流路１４の圧力がチャージポンプ１２の設定吐出圧Ｐｒ２より低下すると、チェック弁２１ｂを介してチャージポンプ１２が吐出する作動油を流路１４へ流入する。時刻ｔ３において、流路１４の圧力がＰｒ３まで低下すると、チェック弁２１ｂの流量はＱｃ３となる。時刻ｔ３〜ｔ４において、コントローラ４７は、比例弁４９を開動作して作動油を通過可能とし、流路１３から流路１４への作動油の流入により流路１４の圧力が上昇する。 When the pressure in the flow path 14 decreases to Pr3 at time t3, the controller 47 sets the flow rate of the proportional valve 49 to the maximum Q cp1 and the discharge flow rate of the third hydraulic pump 11 to Q cp1 . At time t1 to t2, the pressure of the passage 14 when lower than set discharge pressure P r2 of the charge pump 12, flows into the hydraulic fluid charge pump 12 is discharged through the check valve 21b into the channel 14. When the pressure in the flow path 14 decreases to Pr3 at time t3, the flow rate of the check valve 21b becomes Qc3 . At time t <b> 3 to t <b> 4, the controller 47 opens the proportional valve 49 to allow the hydraulic oil to pass, and the pressure of the flow path 14 increases due to the flow of the hydraulic oil from the flow path 13 to the flow path 14.

時刻ｔ４において、圧力センサ１７ｂの検出値に基づき、流路１４の作動圧がＰｒ４に達すると、コントローラ４７は、比例弁４９を閉動作して遮断し、流路１４の流量を０にする。時刻ｔ４〜ｔ５において、流路１４の圧力がＰｒ１に達すると、チェック弁２１ｂの流量は０になる。時刻ｔ５において、コントローラ４７にて第３液圧ポンプ１１の流量が０になると、コントローラ４７にて切換弁３９を閉動作して第２分岐流路３９ａからの作動油の供給を遮断する。時刻ｔ５〜ｔ６において、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力がＰｂｈ２に達すると、ブームシリンダ１の動作速度が増加し、ブームシリンダ１のロッド室１ｂからの流出流量ＱＢｒが増加し、流路１４の圧力がＰｒ２まで上昇する。時刻ｔ６において、ブームシリンダ１の実際の動作速度は、目標速度Ｖｂ１に達する。 At time t4, when the operating pressure of the flow path 14 reaches Pr4 based on the detection value of the pressure sensor 17b, the controller 47 closes and shuts off the proportional valve 49 and sets the flow rate of the flow path 14 to zero. . At time t4 to t5, the pressure in the flow path 14 reaches the P r1, the flow rate of the check valve 21b becomes zero. When the flow rate of the third hydraulic pump 11 becomes 0 at the time t5 at the time t5, the controller 47 closes the switching valve 39 to shut off the supply of hydraulic oil from the second branch flow path 39a. At time t5 to t6, the pressure in the head chamber 1a of the boom cylinder 1 reaches P bh2, increased operating speed of the boom cylinder 1, an increase in the outflow flow rate Q Br from the rod chamber 1b of the boom cylinder 1, a flow The pressure in the path 14 rises to Pr2 . At time t6, the actual operating speed of the boom cylinder 1 reaches the target speed Vb1 .

以上のように、本発明の第２実施形態によれば、時刻ｔ２〜ｔ５において、流路１３から比例弁４９を介して流路１４に供給する作動油流量分を、第３液圧ポンプ１１から補充しているため、上記第１実施形態に比べ、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの圧力をＰｂｈ２まで上昇させる際の時間を短縮できるから、操作レバー４８ａの操作量に対するブームシリンダ１の動作速度の応答性をより向上できる。 As described above, according to the second embodiment of the present invention, the hydraulic fluid flow rate supplied from the flow path 13 to the flow path 14 via the proportional valve 49 at time t2 to t5 is changed to the third hydraulic pump 11. Since the time required for raising the pressure of the head chamber 1a of the boom cylinder 1 to Pbh2 can be shortened compared to the first embodiment, the operation of the boom cylinder 1 with respect to the operation amount of the operation lever 48a is reduced. Speed responsiveness can be further improved.

[第３実施形態]
本第３実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態は、第１および第２液圧ポンプ９，１０の流量をブームシリンダ１の受圧面積比に基づいて制御しているのに対し、第３実施形態は、第１および第２液圧ポンプ９，１０の流量をほぼブームシリンダ１の受圧面積比に基づいて制御するものである。なお、本第３実施形態において、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。 [Third embodiment]
The third embodiment differs from the first embodiment described above in that the first embodiment controls the flow rates of the first and second hydraulic pumps 9 and 10 based on the pressure receiving area ratio of the boom cylinder 1. In contrast, in the third embodiment, the flow rates of the first and second hydraulic pumps 9 and 10 are controlled substantially based on the pressure receiving area ratio of the boom cylinder 1. In the third embodiment, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

具体的に、第１液圧ポンプ９が吐出する作動油の吐出流量ＱｃｐがＱｃｐ１より多い場合は、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの受圧面積Ａａ１およびロッド室１ｂの受圧面積Ａａ２の面積比Ａａ１：Ａａ２に対し、（Ｑｃｐ＋Ｑｏｐ１）：Ｑｃｐのうちの、（Ｑｃｐ＋Ｑｏｐ１）の比率が小さくなる。（Ｑｃｐ＋Ｑｏｐ１）は、ブームシリンダ１のヘッド室１ａへ流入する作動油流量であり、この比率が小さくなるとロッド室１ｂから流出する作動油流量が少なくなる。そこで、第１液圧ポンプ９が吸い込む作動油の吸込流量Ｑｃｐを確保するためには、チェック弁２１ｂから所定量の作動油を補充する必要がある。 Specifically, when the discharge flow rate Q cp of the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump 9 is larger than Q cp1 , the pressure receiving area A a1 of the head chamber 1a of the boom cylinder 1 and the pressure receiving area A a2 of the rod chamber 1b are set. to a a2, (Q cp + Q op1):: area ratio a a1 of the Q cp, decreases the ratio of (Q cp + Q op1). (Q cp + Q op1 ) is the flow rate of hydraulic fluid flowing into the head chamber 1a of the boom cylinder 1, and the flow rate of hydraulic fluid flowing out from the rod chamber 1b decreases as this ratio decreases. Therefore, in order to secure the suction flow rate Q cp of the hydraulic oil sucked by the first hydraulic pump 9, it is necessary to replenish a predetermined amount of hydraulic oil from the check valve 21b.

このため、チェック弁２１ｂの流量は、図３（ｉ）中の実線で示す理想的な流量に対し、図３（ｉ）中の点線で示すように多くなる。また、流路１４の圧力が安定する時刻ｔ７以降においても、ブームシリンダ１のロッド室１ｂから流出する作動油流量が第１液圧ポンプ９の吸込流量Ｑｃｐに対して少ないため、一定の流量の作動油をチェック弁２１ｂから流路１４へ供給する。 For this reason, the flow rate of the check valve 21b increases as shown by the dotted line in FIG. 3 (i) with respect to the ideal flow rate shown by the solid line in FIG. 3 (i). Further, even after time t7 when the pressure in the flow path 14 is stabilized, the flow rate of the hydraulic oil flowing out from the rod chamber 1b of the boom cylinder 1 is smaller than the suction flow rate Qcp of the first hydraulic pump 9, so that a constant flow rate is obtained. Is supplied to the flow path 14 from the check valve 21b.

一方、第２液圧ポンプ１０が吐出する作動油の吐出流量ＱｏｐがＱｏｐ１より多い場合は、ブームシリンダ１のヘッド室１ａの受圧面積Ａａ１およびロッド室１ｂの受圧面積Ａａ２の面積比Ａａ１：Ａａ２に対し、（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ）：Ｑｃｐ１のうちの、（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ）の比率が大きくなる。（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ）は、ブームシリンダ１のヘッド室１ａへ流入する作動油流量であり、この比率が大きくなるとロッド室１ｂから流出する作動油流量が多くなる。そこで、第１液圧ポンプ９が吸い込む作動油の吸込流量Ｑｃｐ１に対して余剰分の作動油を、フラッシング弁２０からリリーフ弁２０ａを介して作動油タンク１８へ排出する。この結果、チェック弁２１ｂの流量は、図３（ｉ）中の実線で示す理想的な流量に対し、図３（ｉ）中の一点鎖線で示すように少なくなる。 On the other hand, when the discharge flow rate Qop of the hydraulic oil discharged by the second hydraulic pump 10 is larger than Qop1, the area ratio Aa1: Aa2 of the pressure receiving area Aa1 of the head chamber 1a of the boom cylinder 1 and the pressure receiving area Aa2 of the rod chamber 1b is set. against, (Qcp1 + Qop): of Qcp1, the size ratio of (Qcp1 + Qop) Kunar. (Qcp1 + Qop) is a flow rate of hydraulic fluid flowing into the head chamber 1a of the boom cylinder 1, and when this ratio increases, the flow rate of hydraulic fluid flowing out from the rod chamber 1b increases. Therefore, the excess hydraulic oil is discharged from the flushing valve 20 to the hydraulic oil tank 18 through the relief valve 20a with respect to the suction flow rate Qcp1 of the hydraulic oil sucked by the first hydraulic pump 9. As a result, the flow rate of the check valve 21b is smaller than the ideal flow rate indicated by the solid line in FIG. 3 (i), as indicated by the one-dot chain line in FIG. 3 (i).

すなわち、第１液圧ポンプ９が吐出する作動油の吐出流量ＱｃｐがＱｃｐ１より多い場合、および第２液圧ポンプ１０が吐出する作動油の吐出流量ＱｏｐがＱｏｐ１より多い場合のいずれにおいても、チャージポンプ１２から流路１４を介して第１液圧ポンプ９の吸込側へ供給する作動油流量を少なくできるため、チャージポンプ１２を小型化でき、より吐出容量が小さなチャージポンプ１２とでき、ひいてはチャージポンプ１２を無くすことができる。 That is, either when the discharge flow rate Q cp of the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump 9 is higher than Q cp1 or when the discharge flow rate Q op of the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump 10 is higher than Q op1. However, since the flow rate of hydraulic oil supplied from the charge pump 12 to the suction side of the first hydraulic pump 9 via the flow path 14 can be reduced, the charge pump 12 can be reduced in size, and the charge pump 12 having a smaller discharge capacity can be obtained. As a result, the charge pump 12 can be eliminated.

［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態に係る油圧駆動装置１０７Ａの構成を示す概略図である。本第４実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態は、比例弁４９を用いた油圧駆動装置１０７に対し、第４実施形態は、切換弁５１を用いた油圧駆動装置１０７Ａとしている。なお、本第４実施形態において、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。 [Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a hydraulic drive apparatus 107A according to the fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment differs from the first embodiment described above in that the first embodiment is hydraulically driven using the proportional valve 49, whereas the fourth embodiment is hydraulically driven using the switching valve 51. The apparatus 107A is used. In the fourth embodiment, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

具体的に、本第４実施形態に係る油圧駆動装置１０７Ａは、流路１３，１４を繋ぐバイパス流路４９ａ上に切換弁５１を接続している。切換弁５１は、ブームシリンダ１の伸長動作時に第１液圧ポンプ９の吸込側となる流路１４の圧力をパイロット圧（連通圧）として駆動する流量調整部６０として機能する。具体的に、切換弁５１は、流路１４の圧力がＰｒ４以下になった場合に連通するようにパイロット圧を調整している。切換弁５１の連通側には、絞りを設けている。絞りは、予め定めた任意の圧力ＰＶＣ時に第１液圧ポンプ９の最大吐出流量を通過する開口面積に設計している。圧力ＰＶＣは、ブームシリンダ１が伸長動作を開始する時のヘッド室１ａの圧力Ｐｂｈと切換弁５１のパイロット圧Ｐｒ４との差に基づいて決定している。 Specifically, the hydraulic drive device 107 </ b> A according to the fourth embodiment has a switching valve 51 connected on a bypass channel 49 a that connects the channels 13 and 14. The switching valve 51 functions as a flow rate adjusting unit 60 that drives the pressure in the flow path 14 on the suction side of the first hydraulic pump 9 as the pilot pressure (communication pressure) during the boom cylinder 1 extension operation. Specifically, the switching valve 51 adjusts the pilot pressure so as to communicate when the pressure in the flow path 14 becomes equal to or lower than Pr4 . A throttle is provided on the communication side of the switching valve 51. The restrictor is designed to have an opening area that passes through the maximum discharge flow rate of the first hydraulic pump 9 at an arbitrary predetermined pressure P VC . The pressure P VC is determined based on the difference between the pressure P bh in the head chamber 1a and the pilot pressure P r4 of the switching valve 51 when the boom cylinder 1 starts to extend.

この結果、ブームシリンダ１が伸長動作するまでの間において、第１液圧ポンプ９の吐出流量分を、切換弁５１を介して吸込側の流路１４に戻すことができるとともに、第２液圧ポンプ１０が吐出した吐出流量をブームシリンダ１のヘッド室１ａに送ることができる。したがって、流路１４の圧力に基づき切換弁５１が開閉動作する構成であるため、上記第１実施形態に係る油圧駆動装置１０７の比例弁４９に比べ、コントローラ４７による電気的な制御を無くすることができ、コントローラ４７による制御をより簡素化することができる。   As a result, the discharge flow rate of the first hydraulic pump 9 can be returned to the suction-side flow path 14 via the switching valve 51 until the boom cylinder 1 is extended, and the second hydraulic pressure is increased. The discharge flow rate discharged by the pump 10 can be sent to the head chamber 1 a of the boom cylinder 1. Therefore, since the switching valve 51 is configured to open and close based on the pressure in the flow path 14, electrical control by the controller 47 is eliminated compared to the proportional valve 49 of the hydraulic drive device 107 according to the first embodiment. Therefore, the control by the controller 47 can be further simplified.

［第５実施形態］
図７は、本発明の第５実施形態に係る油圧駆動装置１０７Ｂの構成を示す概略図である。本第実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態は、チャージポンプ１２を用いた油圧駆動装置１０７に対し、第５実施形態は、チャージポンプ１２を用いない油圧駆動装置１０７Ｂとしている。なお、本第４実施形態において、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。 [Fifth Embodiment]
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a hydraulic drive device 107B according to the fifth exemplary embodiment of the present invention. The fifth embodiment differs from the first embodiment described above in that the first embodiment is a hydraulic drive device 107 using the charge pump 12 and the fifth embodiment is a hydraulic drive device not using the charge pump 12. 107B. In the fourth embodiment, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

具体的に、本第４実施形態に係る油圧駆動装置１０７Ｂは、フラッシング弁２０からチャージ用チェック弁２１ａ，２１ｂまでの流路上に蓄圧装置としてのアキュムレータ５０を接続している。アキュムレータ５０は、リリーフ弁１９ａ，１９ｂとのチャージ用チェック弁２１ａ，２１ｂとの間の流路上に接続し、チャージ用チェック弁２１ａ，２１ｂと作動油タンク１８との間の流路上にリリーフ弁２０ａを接続している。   Specifically, in the hydraulic drive device 107B according to the fourth embodiment, an accumulator 50 as a pressure accumulator is connected on the flow path from the flushing valve 20 to the charge check valves 21a and 21b. The accumulator 50 is connected on the flow path between the relief valves 19a and 19b and the charge check valves 21a and 21b, and the relief valve 20a on the flow path between the charge check valves 21a and 21b and the hydraulic oil tank 18. Is connected.

この結果、流路１３，１４のうち、低圧側の流路１３，１４がリリーフ弁２０ａにて設定した設定圧以下になることを抑制できるとともに、ブームシリンダ１の動作開始直後において、第１液圧ポンプ９の吸込側の流路１４の圧力が低下した場合に、圧力センサ１７ｂでの検出値に基づきコントローラ４７にて比例弁４９を開動作し流路１３から流路１４へ作動油を流入して、第１液圧ポンプ９に吸込まれる吸込流量Ｑｃｐを流路１３から確保できる。よって、流路１４が低圧になった場合に、アキュムレータ５０に蓄えた作動油を第１液圧ポンプ９の吸込側へ供給できるから、チャージポンプ１２を無くすことができる。 As a result, it is possible to prevent the low pressure side flow paths 13 and 14 from becoming the set pressure set by the relief valve 20a among the flow paths 13 and 14, and immediately after the operation of the boom cylinder 1 starts, the first liquid When the pressure of the flow path 14 on the suction side of the pressure pump 9 decreases, the controller 47 opens the proportional valve 49 based on the detection value of the pressure sensor 17b, and the hydraulic oil flows from the flow path 13 into the flow path 14. Thus, the suction flow rate Q cp sucked into the first hydraulic pump 9 can be secured from the flow path 13. Therefore, when the flow path 14 becomes a low pressure, the hydraulic oil stored in the accumulator 50 can be supplied to the suction side of the first hydraulic pump 9, and therefore the charge pump 12 can be eliminated.

［その他］
なお、本発明は前述した実施形態に限定するものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定するものではない。 [Others]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Various deformation | transformation aspects are included. For example, the above-described embodiments have been described in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to those having all the configurations described.

そして、上記各実施形態においては、油圧駆動装置１０７〜１０７Ｂを油圧ショベル１に搭載した場合を例として説明したが、本発明はこれに限定せず、例えば油圧式クレーンやホイールローダなどの油圧回路で駆動可能な少なくとも１つ以上の片ロッド式油圧シリンダを備えた作業機械であれば、油圧ショベル１００以外の作業機械においても、本発明に係る油圧駆動装置１０７〜１０７Ｂを用いることができる。また、ブームシリンダ１以外のアームシリンダ３やバケットシリンダ５に本発明に係る伸長開始時制御を適用してもよい。   In each of the above-described embodiments, the case where the hydraulic drive devices 107 to 107B are mounted on the hydraulic excavator 1 has been described as an example. The hydraulic drive devices 107 to 107B according to the present invention can be used in a work machine other than the hydraulic excavator 100 as long as the work machine includes at least one or more single rod hydraulic cylinders that can be driven by the hydraulic excavator 100. Further, the extension start control according to the present invention may be applied to the arm cylinder 3 and the bucket cylinder 5 other than the boom cylinder 1.

また、第２および第３液圧ポンプ１０，１１として、吐出方向および吐出流量が制御可能な両傾転斜板機構を備えた油圧ポンプを用いたが、作動油タンク１８から流路２４，３６へ向かう１方向のみに作動油が吐出可能な片傾転斜板機構を備えた油圧ポンプを用いても良い。   Further, as the second and third hydraulic pumps 10 and 11, hydraulic pumps having a bi-tilt swash plate mechanism capable of controlling the discharge direction and the discharge flow rate are used. You may use the hydraulic pump provided with the unilateral swash plate mechanism which can discharge hydraulic oil only to one direction which goes to.

また、第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１のそれぞれを、動力伝達装置８を介して１台のエンジン７に接続したが、これら第１ないし第３液圧ポンプ９〜１１として、複数の固定容量式の液圧ポンプを用意し、これら固定容量式の液圧ポンプに、回転方向および回転数が制御可能な電動機を接続し、これら電動機をコントローラ４７にて制御して、各固定容量式の液圧ポンプの回転方向および回転数によって作動油の吐出入方向および吐出流量を制御する構成とすることもできる。   In addition, each of the first to third hydraulic pumps 9 to 11 is connected to one engine 7 via the power transmission device 8, but a plurality of these first to third hydraulic pumps 9 to 11 are used. Fixed-capacity hydraulic pumps are prepared, and electric motors capable of controlling the rotation direction and the number of rotations are connected to these fixed-capacity hydraulic pumps. The hydraulic oil discharge direction and the discharge flow rate may be controlled by the rotation direction and the rotation speed of the hydraulic pump.

さらに、上記各実施形態では、切換弁２５〜２７，３７〜３９や比例切換弁３０，４２は、コントローラ４７が出力した信号による直接制御で示したが、これに拘るものでなく、例えば、コントローラ４７からの信号を、電磁減圧弁などを用いて変換した油圧信号により制御したり、油圧回路にて制御したりしてもよい。   Furthermore, in each said embodiment, although the switching valves 25-27, 37-39 and the proportional switching valves 30 and 42 were shown by the direct control by the signal which the controller 47 output, it does not concern to this, For example, a controller The signal from 47 may be controlled by a hydraulic signal converted using an electromagnetic pressure reducing valve or the like, or may be controlled by a hydraulic circuit.

また、圧力センサ１７ｂにて検出した圧力値に基づき、比例弁４９の作動油を通過する導通開始タイミングを制御したが、例えばタイマ等を用い、第１および第２液圧ポンプ９，１０の駆動を開始してから、任意の時間が経過した後に、比例弁４９を駆動するようにしてもよい。   Further, although the conduction start timing of passing through the hydraulic oil of the proportional valve 49 is controlled based on the pressure value detected by the pressure sensor 17b, the first and second hydraulic pumps 9 and 10 are driven using, for example, a timer. The proportional valve 49 may be driven after an arbitrary time has elapsed since the start of the operation.

１ ブームシリンダ（片ロッド式油圧シリンダ）
１ａ ヘッド室
１ｂ ロッド室
１ｅ ピストン
３ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
５ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
９ 第１液圧ポンプ（第１作動油制御部）
１０ 第２液圧ポンプ（第２作動油制御部）
１１ 第３液圧ポンプ（第２作動油制御部）
１３〜１６ 流路
１５ａ 分岐路
１７ａ，１７ｂ 圧力センサ（圧力検出装置）
１８ 作動油タンク
２７ａ 第１分岐流路
３９ａ 第２分岐流路
４７ コントローラ（制御装置）
４８ａ〜４８ｄ 操作レバー
４９ 比例弁（弁装置）
４９ａ バイパス流路
５１ 切換弁
６０ 流量調整部
１００ 油圧ショベル
１０７，１０７Ａ，１０７Ｂ 油圧駆動装置
Ａ 閉回路
Ｂ，Ｃ 開回路 1 Boom cylinder (single rod hydraulic cylinder)
1a Head chamber 1b Rod chamber 1e Piston 3 Arm cylinder (hydraulic actuator)
5 Bucket cylinder (hydraulic actuator)
9 1st hydraulic pump (1st hydraulic oil control part)
10 Second hydraulic pump (second hydraulic oil control unit)
11 Third hydraulic pump (second hydraulic oil control unit)
13 to 16 Flow path 15a Branch path 17a, 17b Pressure sensor (pressure detection device)
18 Hydraulic oil tank 27a First branch flow path 39a Second branch flow path 47 Controller (control device)
48a to 48d Operation lever 49 Proportional valve (valve device)
49a Bypass passage 51 Switching valve 60 Flow rate adjusting unit 100 Hydraulic excavator 107, 107A, 107B Hydraulic drive device A Closed circuit B, C Open circuit

Claims (1)

両方向に作動油の流出入が可能な第１作動油制御部と、ピストン、前記ピストンの伸長時に作動油が導入されるヘッド室、および前記ピストンの縮退時に前記作動油が導入されるロッド室を有する第１の油圧シリンダと、前記第１作動油制御部と前記ヘッド室および前記ロッド室とが作動油が流れる流路で環状に接続された閉回路と、前記第１作動油制御部と前記ヘッド室とを接続する流路から分岐された分岐路と、前記分岐路に一端側が接続され作動油タンクに他端側が接続された分岐流路と、前記分岐流路に設けられ、前記分岐路と前記作動油タンクとの間の作動油の流量を制御する第２作動油制御部と、前記第２作動油制御部からの作動油の供給で駆動される第２の油圧シリンダと、前記第１作動油制御部の流出入間をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路を流れる作動油の流量を制御する比例弁と、前記第１作動油制御部と前記ロッド室および前記ヘッド室とを接続する流路のそれぞれに設けられた圧力検出装置と、前記各圧力検出装置で検出されて圧力に基づき前記比例弁を制御する制御装置と、を備え、
前記ヘッド室と前記ロッド室とは所定の受圧面積差を有し、
前記制御装置は、前記第１の油圧シリンダを伸長動作させる入力信号が入力された場合に、前記第１の油圧シリンダの伸長動作の速度が予め定められた目標伸長速度となるように、前記第１作動油制御部から供給される作動油の流量と前記第２作動油制御部から供給される作動油の流量との和を前記ヘッド室への作動流量とする制御をし、かつ前記第１作動油制御部および前記第２作動油制御部から供給される流量比が前記第１の油圧シリンダの受圧面積差に基づく流量比となるように前記第１作動油制御部および前記第２作動油制御部を制御し、前記圧力検出装置で検出された圧力値の低い方が所定の圧力値以下の場合に前記比例弁を制御して前記バイパス流路を前記第１作動油制御部の高圧側から低圧側へ流れる作動油を流量調整することを特徴とする油圧駆動装置。 A first hydraulic oil control unit capable of flowing hydraulic oil in both directions; a piston; a head chamber into which hydraulic oil is introduced when the piston is extended; and a rod chamber into which the hydraulic oil is introduced when the piston is retracted. a first hydraulic cylinder having, before Symbol a first hydraulic fluid control unit and the head chamber and the rod chamber and the closed circuit that is connected to the annular the flow path through which the hydraulic fluid, a first hydraulic fluid control unit a branch passage which is branched from the flow path which connects the head chamber, the branch passage and the branch passage other end of which is connected to one end side connected hydraulic oil tank is provided in the branch flow path, a second hydraulic fluid control unit for controlling the flow rate of the hydraulic fluid between the hydraulic fluid tank and the branch passage, and a second hydraulic cylinder driven by the supply of hydraulic fluid from the second hydraulic fluid control unit , A bypass valve for bypassing the flow of the first hydraulic oil control unit. And path channel, provided in the bypass passage, a flow for connecting the proportional valve for controlling the flow rate of the hydraulic fluid flowing through the bypass passage, and said rod chamber and the head chamber and the first hydraulic oil control section A pressure detection device provided in each of the passages, and a control device that controls the proportional valve based on the pressure detected by each pressure detection device,
The head chamber and the rod chamber have a predetermined pressure receiving area difference,
When the input signal for extending the first hydraulic cylinder is input, the control device is configured so that the speed of the extension operation of the first hydraulic cylinder becomes a predetermined target extension speed. And controlling the sum of the flow rate of the hydraulic oil supplied from the first hydraulic oil control unit and the flow rate of the hydraulic oil supplied from the second hydraulic oil control unit as the hydraulic flow rate to the head chamber, and the first The first hydraulic oil control unit and the second hydraulic oil so that the flow rate ratio supplied from the hydraulic oil control unit and the second hydraulic oil control unit is a flow rate ratio based on a pressure receiving area difference of the first hydraulic cylinder. Controlling the control unit, and controlling the proportional valve when the lower pressure value detected by the pressure detection device is equal to or lower than a predetermined pressure value, thereby connecting the bypass flow path to the high pressure side of the first hydraulic oil control unit this is the flow rate adjusting hydraulic oil flowing into the low-pressure side from Hydraulic drive system according to claim.
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