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WO2019053933A1 - 建設機械の駆動装置 - Google Patents

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WO2019053933A1
WO2019053933A1 PCT/JP2018/014782 JP2018014782W WO2019053933A1 WO 2019053933 A1 WO2019053933 A1 WO 2019053933A1 JP 2018014782 W JP2018014782 W JP 2018014782W WO 2019053933 A1 WO2019053933 A1 WO 2019053933A1
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WO
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rod
pressure
hydraulic
flow passage
chamber
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2018/014782
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English (en)
French (fr)
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自由理 清水
平工　賢二
宏政 高橋
昭平 ▲杉▼木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN201880015132.8A priority patent/CN110352303B/zh
Priority to EP18856734.1A priority patent/EP3683453B1/en
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    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/77—Control of direction of movement of the output member
    • F15B2211/7733—Control of direction of movement of the output member providing vibrating movement, e.g. dither control for emptying a bucket

Definitions

  • the present invention relates to a drive device for a construction machine provided with a hydraulic circuit that drives a hydraulic actuator directly by a hydraulic pump.
  • Patent Document 1 discloses a prior art of such a closed circuit.
  • Patent Document 1 discloses an actuator (one-rod type hydraulic cylinder), a plurality of hydraulic pumps (hydraulic pumps) for driving the actuator, and a switching valve interposed between the hydraulic pump and the actuator. And an actuation means for actuating the switching valve, wherein the actuator drive circuit is capable of driving an actuator by the merging of pressure oil discharged from the plurality of hydraulic pumps, connected to the actuation means A switching device for outputting a signal, and the operating means responds to the signal output from the switching device, the discharge valve of the one hydraulic pump of the plurality of A circuit communicating with one port of the actuator, an outlet port of the other one of the plurality of hydraulic pumps, and A circuit for communicating with another one port of Chueta is cut off from communicating with the actuator drive circuit according to Jicho to be actuated are described as are alternately repeated.
  • the actuator drive circuit described in Patent Document 1 includes a bottom-side flow passage connected to the bottom chamber of a single-rod hydraulic cylinder, and a rod-side flow passage connected to a rod chamber of the single-rod hydraulic cylinder. And a flushing valve (low pressure selection valve) for discharging the excess flow rate on the low pressure side of either the bottom side flow passage or the rod side flow passage to the hydraulic fluid tank.
  • a flushing valve low pressure selection valve
  • the arm In the hydraulic shovel, the arm is held vertically and the bucket cylinder is contracted to the vicinity of the stroke end in order to remove mud and the like attached to the bucket (the center of gravity of the bucket is the bucket cylinder rather than the connection portion between the arm and the bucket)
  • an operation of shaking the bucket up and down (a bucket mud removing operation) is performed.
  • the operator In order to extend and retract the bucket cylinder at a high speed, the operator performs an operation (high-speed lever switching operation) that switches the bucket lever between the side for extending the bucket cylinder and the side for retracting the bucket cylinder at high speed.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a work machine capable of selectively closing circuit connection of a plurality of dual tilt hydraulic pumps to one single rod hydraulic cylinder.
  • An object of the present invention is to provide a working machine capable of improving the response of a single rod hydraulic cylinder when a high speed lever switching operation is performed in a state where the rod pressure of the rod hydraulic cylinder is higher than the bottom pressure.
  • the present invention provides a working device comprising a plurality of working members, a single-rod hydraulic cylinder driving one of the plurality of working members, and a bottom chamber of the single-rod hydraulic cylinder A bottom side flow path connected to the rod side flow path connected to the rod chamber of the single rod hydraulic cylinder, and one discharge port connected to the bottom side flow path via a first switching valve, A dual hydraulic type first hydraulic pump in which the other discharge port is connected to the rod-side flow passage via the first switching valve, and one discharge port via the second switching valve The two-tilt type second hydraulic pump connected to the channel and the other discharge port connected to the rod-side channel via the second switching valve, and telescopically operate the single-rod type hydraulic cylinder Control lever device having a control lever for operating the hydraulic fluid tank
  • the bottom side flow passage and the rod are connected to the rod side flow passage and the rod side flow passage, and the differential pressure between the bottom side flow passage and the rod side flow passage exceeds a predetermined pressure.
  • a flushing valve for discharging an excess flow on the low pressure side of the side flow passage to the hydraulic fluid tank, opening / closing control of the first and second switching valves, and control of displacement amount of the first and second hydraulic pumps
  • a work machine including a control device for performing the control, a bottom pressure detection device for detecting the pressure in the bottom chamber, a rod pressure detection device for detecting the pressure in the rod chamber, the rod side flow passage and the hydraulic fluid tank And a rod-side proportional valve provided in the rod-side discharge flow path, and the control device is in a state in which the pressure in the rod chamber is higher than the pressure in the bottom chamber.
  • the control lever is The rod side proportional valve is set so that the differential pressure between the pressure in the rod chamber and the pressure in the bottom chamber is lower than the predetermined pressure when operated to extend the rod type hydraulic cylinder.
  • the hydraulic fluid in the rod chamber is discharged to the hydraulic fluid tank so as to be open.
  • the single-rod hydraulic cylinder is operated from the side where the operating lever retracts the single-rod hydraulic cylinder in a state where the rod pressure of the single-rod hydraulic cylinder is higher than the bottom pressure.
  • the rod side proportional valve opens and a part of the hydraulic fluid in the rod chamber is discharged to the hydraulic fluid tank, so that the rod pressure decreases rapidly.
  • the flushing valve returns to the neutral position, and the space between the bottom side flow passage and the hydraulic fluid tank is shut off.
  • the entire discharge flow rate of the first or second hydraulic pump flows into the bottom chamber, and the bottom pressure rapidly rises, and the force for driving the single rod hydraulic cylinder to the extension side is quickly single rod Overcome the friction resistance etc. of the hydraulic cylinder.
  • the cylinder stroke increases in accordance with the lever operation amount on the side for extending the single rod hydraulic cylinder, so that the responsiveness of the single rod hydraulic cylinder can be increased. It can improve.
  • the rod pressure of the single rod hydraulic cylinder is lower than the bottom pressure in a working machine in which a plurality of double tilt hydraulic pumps can be selectively closed circuit connected to one single rod hydraulic cylinder.
  • the responsiveness of the single rod hydraulic cylinder can be improved when the high speed lever switching operation is performed in the high state.
  • FIG. 1 is a side view of a hydraulic shovel according to an embodiment of the present invention. It is a schematic block diagram of the hydraulic drive mounted in the hydraulic shovel shown in FIG. It is a functional block diagram of a controller shown in FIG.
  • FIG. 5 is a flow chart showing control of first to fourth switching valves, a bottom proportional valve and a rod proportional valve in one control cycle of the controller shown in FIG. 2; It is a figure which shows the front working apparatus at the time of bucket mud removal operation. It is a figure which shows the operation
  • FIG. 1 is a side view of a hydraulic shovel according to an embodiment of the present invention.
  • the hydraulic shovel 100 includes a lower traveling body 101 equipped with a crawler-type traveling device 8, an upper revolving structure 102 pivotally mounted on the lower traveling body 101 via a pivoting device 7, and an upper pivoting.
  • the front working device 103 is rotatably attached to the front of the body 102 in the vertical direction.
  • a cab 104 on which the operator gets is provided.
  • the front work device 103 is connected to the boom 2 as a work member rotatably attached to the front of the upper swing body 102 in the vertical direction, and to the tip of the boom 2 so as to be able to rotate vertically and longitudinally.
  • the arm 4 as a working member
  • the bucket 6 as a working member rotatably connected to the tip of the arm 4 in the vertical and back and forth directions
  • a single rod hydraulic cylinder hereinafter referred to as A boom cylinder 1, a single rod hydraulic cylinder (hereinafter, arm cylinder) 3 for driving an arm 4
  • a single rod hydraulic cylinder (hereinafter, bucket cylinder) 5 for driving a bucket 6 are provided.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a hydraulic drive system mounted on the hydraulic shovel 100 shown in FIG.
  • FIG. 2 only the part in connection with the drive of the bucket cylinder 5 is shown in FIG. 2 for the simplification of description, and the part in connection with the drive of the other actuator is abbreviate
  • the hydraulic drive device 300 distributes the power of an operating lever device 70 having a bucket cylinder 5 and a bucket lever 70 a for expanding and contracting the bucket cylinder 5, the engine 9 as a power source, and the engine 9.
  • Power transmission mechanism 10 first to fourth hydraulic pumps 11 to 14 and charge pump 15 driven by power distributed by the power transmission mechanism, and first to fourth hydraulic pumps 11 to 14 are selectively selected.
  • the first to fourth switching valves 40 to 43 connected to the bucket cylinder 5, the bottom side proportional valve 44, the rod side proportional valve 45, and the controller 50 as a control device are provided.
  • the first and second hydraulic pumps 11, 12 are dual-tilt type hydraulic pumps, and a dual-tilt swash plate mechanism (not shown) having a pair of input / output ports, and the dual-tilt swash plate
  • the first and second regulators 11a and 12a are provided to adjust the tilt angle (tilt amount) of both tilt tilt plates that constitute the mechanism.
  • the first and second regulators 11a and 12a adjust the tilt angles of both tilt swash plates of the first and second hydraulic pumps 11 and 12 according to the control signal from the controller 50, and 2 Control the direction and flow rate of the hydraulic fluid discharged from the hydraulic pumps 11 and 12.
  • the third and fourth hydraulic pumps 13, 14 are one-side tilting type hydraulic pumps, and a one-side tilting swash plate mechanism (not shown) capable of discharging hydraulic fluid only in one direction, and this one-side tilting swash plate mechanism
  • the third and fourth regulators 13a and 14a are provided to adjust the tilt angle of the one-side tilt swash plate constituting the shift swash plate mechanism.
  • the third and fourth regulators 13a, 14a adjust the tilt angles of the one-side displacement swash plates of the third and fourth hydraulic pumps 13, 14 in accordance with the control signal from the controller 50, and the third and fourth regulators 4 Control the flow rate of the hydraulic fluid discharged from the hydraulic pressure pumps 13 and 14.
  • the pair of input / output ports of the first hydraulic pressure pump 11 is connected to the first switching valve 40 via the pair of pump flow paths 200 and 201.
  • the first hydraulic pressure pump 11 sucks in the hydraulic fluid from one of the pair of pump flow channels 200 and discharges it to the other.
  • the first switching valve 40 is connected to the bottom chamber 5 a of the bucket cylinder 5 via the actuator channel 210, and is connected to the rod chamber 5 b of the bucket cylinder 5 via the actuator channel 211.
  • the actuator flow channel 210 connected to the bottom chamber 5a is referred to as a bottom flow channel
  • the actuator flow channel 211 connected to the rod chamber 5b is referred to as a rod flow channel.
  • the bucket cylinder 5 extends when the working fluid is supplied to the bottom chamber 5a through the bottom side flow passage 210, and contracts when the working fluid is supplied to the rod chamber 5b through the rod side flow passage 211. .
  • the first switching valve 40 switches to either the communication position or the blocking position in response to a control signal from the controller 50. Specifically, when the control signal is not output from the controller 50, it is held at the blocking position, and when the control signal is output from the controller 50, it switches to the communication position.
  • the first switching valve 40 When the first switching valve 40 is in the communication position, the pump flow channels 200 and 201 communicate with the actuator flow channels 210 and 211, respectively, and the first hydraulic pump 11 and the bucket cylinder 5 are connected in a closed circuit.
  • the pair of input / output ports of the second hydraulic pressure pump 12 is connected to the second switching valve 41 via the pair of pump flow paths 202 and 203.
  • the second hydraulic pressure pump 12 sucks in the hydraulic fluid from one of the pair of pump flow channels 202 and 203 and discharges it to the other.
  • the second switching valve 41 is connected to the bottom chamber 5 a of the bucket cylinder 5 via the bottom side flow passage 210, and is connected to the rod chamber 5 b of the bucket cylinder 5 via the rod side flow passage 211.
  • the second switching valve 41 switches to either the communication position or the blocking position according to a control signal from the controller 50. Specifically, when the control signal is not output from the controller 50, it is held at the blocking position, and when the control signal is output from the controller 50, it switches to the communication position.
  • the second switching valve 41 When the second switching valve 41 is in the communication position, the pump flow paths 202 and 203 communicate with the actuator flow paths 210 and 211, respectively, and the second hydraulic pump 12 and the bucket cylinder 5 are connected in a closed circuit.
  • the discharge port of the third hydraulic pressure pump 13 is connected to the third switching valve 42 via the pump flow passage 204.
  • the suction port of the third hydraulic pressure pump 13 is connected to the hydraulic fluid tank 25.
  • the third fluid pressure pump 13 sucks in the working fluid from the working fluid tank 25 and discharges it to the pump flow path 204.
  • the pump flow passage 204 is connected to the hydraulic fluid tank 25 via the relief valve 21.
  • the relief valve 21 releases the hydraulic fluid in the pump flow passage 204 to the hydraulic fluid tank 25 to protect the circuit when the pressure in the pump flow passage 204 exceeds a predetermined pressure (relief pressure Pmax).
  • the pump flow path 204 is connected to the hydraulic fluid tank 25 via a tank flow path 206, and the tank flow path 206 is provided with a bottom proportional valve 44.
  • the third switching valve 42 is connected to the bottom side flow passage 210 via the bottom side branch flow passage 208.
  • Bottom side branch flow path 208, tank flow path 206, and a part of pump flow path 204 (a part connecting third switching valve 42 and tank flow path 206) are bottom side flow path 210 and hydraulic fluid tank 25.
  • a bottom side discharge flow path is formed to connect and discharge the hydraulic fluid of the bottom chamber 5 a of the bucket cylinder 5 to the hydraulic fluid tank 25.
  • the third switching valve 42 switches to either the communication position or the blocking position in response to a control signal from the controller 50. Specifically, when the control signal is not output from the controller 50, it is held at the blocking position, and when the control signal is output from the controller 50, it switches to the communication position.
  • the third hydraulic pump 13 is connected to the bottom chamber 5 a of the bucket cylinder 5 via the pump flow path 204, the bottom branch flow path 208 and the bottom flow path 210. Connected The third hydraulic pump 13 can assist the extension operation of the bucket cylinder 5 by supplying the hydraulic fluid to the bottom chamber 5 a of the bucket cylinder 5 together with the first hydraulic pump 11.
  • the bottom proportional valve 44 is operated between the fully open position and the fully closed position in response to a control signal from the controller 50 to change the open area. Specifically, when the control signal is not output from the controller 50, it is held at the fully open position, and when the control signal is output from the controller 50, from the fully open position to the fully closed position according to the control signal. Manipulated to change the open area from maximum open area to zero. Further, when the third switching valve 42 is in the shutoff position, the controller 50 controls the bottom side proportional valve 44 so as to have an opening area preset according to the discharge flow rate of the third hydraulic pressure pump 13.
  • the discharge port of the fourth hydraulic pressure pump 14 is connected to the fourth switching valve 43 via the pump flow passage 205.
  • the suction port of the fourth hydraulic pump 14 is connected to the hydraulic fluid tank 25.
  • the fourth hydraulic pressure pump 14 draws in the hydraulic fluid from the hydraulic fluid tank 25 and discharges it to the pump flow path 205.
  • the pump flow path 205 is connected to the hydraulic fluid tank 25 via the relief valve 22.
  • the relief valve 22 releases the hydraulic fluid in the pump flow passage 205 to the hydraulic fluid tank 25 to protect the circuit when the pressure in the pump flow passage 205 exceeds a predetermined pressure (relief pressure Pmax).
  • the pump flow path 205 is connected to the hydraulic fluid tank 25 via a tank flow path 207, and the tank flow path 207 is provided with a rod side proportional valve 45.
  • the fourth switching valve 43 is connected to the rod-side flow passage 211 via the rod-side branch flow passage 209.
  • the rod side branch flow path 209, the tank flow path 207, and a part of the pump flow path 205 (a portion connecting the fourth switching valve 43 and the tank flow path 207) are the rod side flow path 211 and the hydraulic fluid tank 25.
  • a rod-side discharge flow path is formed to connect and discharge the hydraulic fluid in the rod chamber 5 b of the bucket cylinder 5 to the hydraulic fluid tank 25.
  • the fourth switching valve 43 switches to either the communication position or the blocking position in response to a control signal from the controller 50. Specifically, when the control signal is not output from the controller 50, it is held at the blocking position, and when the control signal is output from the controller 50, it switches to the communication position.
  • the fourth hydraulic pressure pump 14 is connected to the rod chamber 5 b of the bucket cylinder 5 via the pump flow path 205, the rod side branch flow path 209 and the rod side flow path 211. Connected
  • the fourth hydraulic pump 14 can assist the contraction operation of the bucket cylinder 5 by supplying the hydraulic fluid to the rod chamber 5 b of the bucket cylinder 5 together with the second hydraulic pump 12.
  • the rod side proportional valve 45 is operated between the fully open position and the fully closed position in response to a control signal from the controller 50 to change the open area. Specifically, when the control signal is not output from the controller 50, it is held at the fully open position, and when the control signal is output from the controller 50, from the fully open position to the fully closed position according to the control signal. Manipulated to change the open area from maximum open area to zero. Further, when the fourth switching valve 43 is in the shutoff position, the controller 50 controls the rod side proportional valve 45 so as to have an opening area set in advance according to the discharge flow rate of the fourth hydraulic pump 14.
  • the charge pump 15 is a fixed displacement hydraulic pump, sucks the working fluid from the working fluid tank 25, and discharges it to the charge flow passage 212.
  • the charge flow passage 212 is connected to the hydraulic fluid tank 25 via the charge relief valve 20.
  • charge pressure Pch a predetermined pressure
  • the charge relief valve 20 releases the hydraulic fluid in the charge flow passage 212 to the hydraulic fluid tank 25, and the pressure in the charge flow passage 212 It is held constant (charge pressure Pch).
  • the pump flow channels 200 and 201 of the first hydraulic pressure pump 11 are connected to the charge flow channel 212 via the charge check valve 26.
  • the charge check valve 26 supplies the hydraulic fluid of the charge flow channel 212 to the pump flow channels 200 and 201 when the pressure of the pump flow channels 200 and 201 falls below the pressure (charge pressure Pch) of the charge flow channel 212.
  • the pump flow channels 200 and 201 are connected to the charge flow channel 212 via the relief valves 30a and 30b.
  • the relief valves 30a and 30b release the hydraulic fluid in the pump flow channels 200 and 201 to the charge flow channel 212 when the pressure in the pump flow channels 200 and 201 exceeds a predetermined pressure (relief pressure Pmax), thereby protecting the circuit.
  • a predetermined pressure relievef pressure Pmax
  • the pump flow channels 202 and 203 of the second hydraulic pressure pump 12 are connected to the charge flow channel 212 via the charge check valve 27.
  • the charge check valve 27 supplies the hydraulic fluid of the charge flow channel 212 to the pump flow channels 202 and 203 when the pressure of the pump flow channels 202 and 203 falls below the pressure (charge pressure Pch) of the charge flow channel 212.
  • the pump flow paths 202 and 203 are connected to the charge flow path 212 via relief valves 31a and 31b.
  • the relief valves 31a and 31b release the hydraulic fluid in the pump flow channels 200 and 201 to the charge flow channel 212 when the pressure in the pump flow channels 202 and 203 exceeds a predetermined pressure (relief pressure Pmax), thereby protecting the circuit.
  • a predetermined pressure relievef pressure Pmax
  • the actuator flow paths 210 and 211 are connected to the charge flow path 212 via the charge check valves 28a and 28b.
  • the check valves 28 a and 28 b for charge transfer the hydraulic fluid of the charge flow channel 212 to the actuator flow channels 210 and 211 when the pressure of the actuator flow channels 210 and 211 falls below the pressure (charge pressure Pch) of the charge flow channel 212.
  • the actuator flow channels 210 and 211 are connected to the charge flow channel 212 via the relief valves 32a and 32b.
  • the relief valves 32a and 32b release the hydraulic fluid of the actuator flow channels 210 and 211 to the charge flow channel 212 when the pressure of the actuator flow channels 210 and 211 exceeds a predetermined pressure (relief pressure Pmax), thereby protecting the circuit.
  • a predetermined pressure relievef pressure Pmax
  • the actuator flow channels 210 and 211 are connected to the charge flow channel 212 via the flushing valve 33.
  • the flushing valve 33 sets the low pressure side of the actuator flow passages 210 and 211 to the charge flow passage 212.
  • the excess flow rate on the low pressure side of the actuator flow channels 210 and 211 is discharged to the charge flow channel 212.
  • the bottom-side flow passage 210 is provided with a first pressure sensor 60 a as a bottom pressure detection device.
  • the first pressure sensor 60 a converts the pressure of the bottom side flow passage 210 (pressure of the bottom chamber 5 a) into a pressure signal, and outputs the pressure signal to the controller 50.
  • the rod-side flow passage 211 is provided with a second pressure sensor 60b as a rod pressure detection device.
  • the second pressure sensor 60 b converts the pressure of the rod side flow passage 211 (the pressure of the rod chamber 5 b) into a pressure signal, and outputs the pressure signal to the controller 50.
  • the control lever device 70 outputs an operation signal corresponding to the operation of the bucket lever 70a to the controller 50.
  • the controller 50 controls the first to fourth switching valves 40 to 43, the bottom proportional valve 44, and the rod based on the operation signal from the operation lever device 70 and the pressure signals from the first and second pressure sensors 60a and 60b.
  • the side proportional valve 45 and the first to fourth regulators 11a to 14a are controlled.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the controller 50 shown in FIG.
  • the part in connection with the drive of the bucket cylinder 5 is shown in FIG. 3 for the simplification of description, and the part in connection with the drive of the other actuator is abbreviate
  • the controller 50 includes a lever operation amount calculator 51, a lever switching cycle calculator 52, an actuator pressure balance calculator 53, and a command calculator 54.
  • the lever operation amount calculator 51 calculates the movement direction and the target movement speed of the bucket cylinder 5 based on the operation signal (the amount of operation of the bucket lever 70a) input from the operation lever device 70, and the calculation result is a command calculator Output to 54.
  • the lever switching cycle computing unit 52 operates the side in which the bucket lever 70 a extends the bucket cylinder 5 and the operation in which the bucket cylinder 5 is contracted based on the operation signal (operation amount of the bucket lever 70 a) input from the operation lever device 70.
  • the time (lever switching cycle) of reciprocating between the side and the side is calculated, and the calculation result is output to the command calculator 54.
  • the actuator pressure balance computing unit 53 balances the bottom pressure of the bucket cylinder 5 and the rod pressure (for example, the differential pressure between the bottom pressure and the rod pressure) based on the pressure signals from the first and second pressure sensors 60a and 60b. Is calculated, and the calculation result is output to the command calculator 54.
  • the command calculator 54 opens and closes the first and second switch valves 40 and 41, the bottom side.
  • the opening areas of the proportional valve 44 and the rod side proportional valve 45 and the discharge flow rates of the first to fourth hydraulic pumps 11 to 14 are calculated, and the first to fourth switching valves 40 to 43, the bottom side proportional valve 44, the rod side Control signals are output to the proportional valve 45 and the first to fourth regulators 11a to 14a.
  • FIG. 4 is a flow chart showing control of the first and second switching valves 40 and 41, the bottom side proportional valve 44 and the rod side proportional valve 45 in one control cycle of the controller 50.
  • FIG. 4 only the process in connection with high-speed switching operation of the bucket lever 70a is shown for simplification of description, and the process in connection with other operations is abbreviate
  • each step which comprises a control flow is demonstrated in order.
  • step S1 based on the operation signal from the operation lever device 70, it is determined whether the switching cycle of the bucket lever 70a is larger than a predetermined cycle.
  • the predetermined cycle is set, for example, based on the switching cycle of the bucket lever 70a at the time of the bucket mud removal operation.
  • step S1 If it is determined in step S1 that the lever switching cycle is larger than the predetermined cycle (YES), the current control cycle is ended, and the process shifts to the next control cycle.
  • step S1 If it is determined in step S1 that the lever switching cycle is less than or equal to the predetermined cycle (NO), the first regulator 11a is controlled in step S2 so that the discharge side of the first hydraulic pump 11 is on the bottom side.
  • the second regulator 12a is controlled such that the discharge side of the pressure pump 12 is on the rod side.
  • step S3 it is determined whether or not the operating direction of the bucket lever 70a is the side for extending the bucket cylinder 5.
  • step S3 If it is determined in step S3 that the operating direction of the bucket lever 70a is the side for extending the bucket cylinder 5 (YES), the first switching valve 40 is switched to the communication position in step S4, and the second switching valve 41 is selected. To the shutoff position, the bottom proportional valve 44 is closed, and the rod proportional valve 45 is opened. As a result, the total discharge flow rate of the first and third hydraulic pumps 11, 13 flows into the bottom chamber 5a, and a part of the discharge flow rate from the rod chamber 5b is absorbed by the first hydraulic pump 11, and the rod chamber 5b The remaining part of the discharge flow rate from the valve is returned to the hydraulic fluid tank 25 via the rod side proportional valve 45, and the bucket cylinder 5 performs an extension operation.
  • step S3 If it is determined in step S3 that the operating direction of the bucket lever 70a is the side for contracting the bucket cylinder 5 (NO), the first switching valve 40 is switched to the blocking position in step S5, and the second switching valve 41 is The lower position proportional valve 44 is opened and the rod side proportional valve 45 is closed.
  • the total discharge flow rate of the second and fourth hydraulic pumps 12, 14 flows into the rod chamber 5b, and a part of the discharge flow rate from the bottom chamber 5a is absorbed by the second hydraulic pump 12, and the bottom chamber 5a
  • the remaining part of the discharge flow rate from the valve is returned to the hydraulic fluid tank 25 via the bottom side proportional valve 44, and the bucket cylinder 5 is contracted.
  • step S4 or S5 ends, the current control cycle is ended, and the process shifts to the next control cycle.
  • bucket cylinder 5 is in a stationary state. At this time, since the arm 4 is held vertically and the center of gravity of the bucket 6 is closer to the bucket cylinder 5 than the connection between the arm 4 and the bucket 6, the rod pressure of the bucket cylinder 5 becomes higher than the bottom pressure. Therefore, the bottom side flow passage 210 on the low pressure side communicates with the charge flow passage 212 via the flushing valve 33, and the bottom pressure of the bucket cylinder 5 becomes equal to the set pressure (charge pressure Pch) of the charge relief valve 20. .
  • the bucket lever 70a is operated to extend the bucket cylinder 5, and from time t2 to time t3, the bucket lever 70a is operated to contract the bucket cylinder 5.
  • the controller 50 controls the first regulator 11a such that the first hydraulic pressure pump 11 discharges the hydraulic fluid of the predetermined flow rate Qcp1 to the pump flow passage 200 on the bottom side.
  • the controller 50 controls the second regulator 12a such that the second hydraulic pressure pump 12 discharges the hydraulic fluid of the predetermined flow rate Qcp2 to the pump flow passage 203 on the rod side.
  • the controller 50 switches the first switching valve 40 from the shutoff state to the communication state.
  • the controller 50 holds the second switching valve 41 in the shutoff state.
  • the discharge pressure of the second hydraulic pump 12 is equal to the set pressure (relief pressure Pmax) of the relief valve 31b because the second switching valve 41 is in the shutoff state.
  • the bottom chamber 5a of the bucket cylinder 5 receives the first liquid via the bottom side flow passage 210, the first switching valve 40, and the pump flow passage 200. It is connected to the discharge side of the pressure pump 11.
  • the rod chamber 5 b of the bucket cylinder 5 is connected to the suction side of the first hydraulic pump 11 via the rod side flow passage 211, the first switching valve 40 and the pump flow passage 201.
  • the first fluid pressure pump 11 discharges the flow rate sucked from the pump flow path 201 to the pump flow path 200.
  • the discharge pressure of the first hydraulic pump 11 is tuned to be substantially equal to the bottom pressure of the bucket cylinder 5.
  • the rod chamber 5b of the bucket cylinder 5 Since the rod chamber 5b of the bucket cylinder 5 is connected to the suction side of the first hydraulic pump 12 from time t1 to time t2, the hydraulic fluid in the rod chamber 5b of the bucket cylinder 5 is drawn out, and the rod pressure decreases.
  • the bottom chamber 5a of the bucket cylinder 5 is connected to the discharge side of the first hydraulic pressure pump 11, but the flow rate discharged by the first hydraulic pressure pump 11 is the bottom side via the pump flow path 200 and the first switching valve 40. It flows into the flow path 210.
  • the rod pressure is higher than the bottom pressure and the differential pressure thereof is larger than the switching pressure Psw of the flushing valve 33, the bottom side flow passage 210 on the low pressure side communicates with the charge flow passage 212 via the flushing valve 33. ing.
  • the controller 50 switches the first switching valve 40 from the communication state to the blocking state.
  • the controller 50 switches the second switching valve 41 from the shutoff state to the communication state.
  • the discharge pressure of the first hydraulic pump 11 is equal to the set pressure (relief pressure Pmax) of the relief valve 30a because the first switching valve 40 is in the shutoff state.
  • the second switching valve 41 is in communication from time t2 to time t3, the bottom chamber 5a of the bucket cylinder 5 receives the second liquid via the bottom side flow passage 210, the second switching valve 41, and the pump flow passage 202. It is connected to the suction side of the pressure pump 12.
  • the rod chamber 5 b of the bucket cylinder 5 is connected to the discharge side of the second hydraulic pump 12 via the rod side flow passage 211, the second switching valve 41 and the pump flow passage 203.
  • the second hydraulic pressure pump 12 discharges the flow rate sucked from the pump flow path 202 to the pump flow path 203.
  • the discharge pressure of the second hydraulic pump 12 is tuned to be substantially equal to the rod pressure of the bucket cylinder 5.
  • the high-pressure hydraulic fluid in the pump flow path 203 boosted from time t1 to time t2 flows into the rod chamber 5b of the bucket cylinder 5 via the rod-side flow path 211.
  • the discharge flow rate of the second hydraulic pressure pump 12 flows into the rod chamber 5b of the bucket cylinder 5 through the pump flow path 203, the second switching valve 41 and the rod side flow path 211 from time t2 to time t3.
  • the rod pressure of the bucket cylinder 5 rises.
  • the bottom pressure is higher than the rod pressure of the bucket cylinder 5 from time t2 to time t3 compared to the static state from time t0 to time t1, and the differential pressure is also larger. Therefore, the force for driving the bucket cylinder 5 toward the contraction side is The friction resistance of the bucket cylinder 5 is quickly overcome, and the cylinder stroke is reduced according to the operation amount of the bucket lever 70a.
  • the operation after time t3 is the same as the operation from time t1 to time t3, and thus the description is omitted.
  • the controller 50 controls the third regulator 13a such that the third fluid pressure pump 13 discharges the hydraulic fluid of the predetermined flow rate Qop1 to the pump flow passage 204.
  • the controller 50 controls the fourth regulator 14a such that the fourth hydraulic pressure pump 13 discharges the hydraulic fluid of the predetermined flow rate Qop2 to the pump flow passage 205.
  • the controller 50 switches the third switching valve 42 from the shutoff state to the communication state.
  • the controller 50 switches the fourth switching valve 43 from the shutoff state to the communication state.
  • the controller 50 clears the opening area of the bottom proportional valve 44 from the opening area Apv1 which can pass the discharge flow rate Qop1 of the third hydraulic pump 13 set in advance with a pressure loss equivalent to the charge pressure Pch.
  • the controller 50 maximizes the opening area of the rod side proportional valve 45 from the opening area Apv2 which can pass the discharge flow rate Qop2 of the preset fourth hydraulic pump 14 with a pressure loss equivalent to the charge pressure Pch. Switch to the opening area MAX.
  • the bottom chamber 5a of the bucket cylinder 5 is connected to the third hydraulic pressure pump 13 via the bottom flow passage 210, the third switching valve 42, and the pump flow passage 204. And the bottom side proportional valve 44.
  • the discharge pressure of the third hydraulic pump 13 is tuned to be substantially equal to the bottom pressure of the bucket cylinder 5.
  • the rod chamber 5b of the bucket cylinder 5 receives the fourth hydraulic pressure pump 14 via the rod-side flow passage 211, the fourth switching valve 43 and the pump flow passage 205. And the rod side proportional valve 45.
  • the discharge pressure of the fourth hydraulic pump 14 is tuned to be substantially equal to the rod pressure of the bucket cylinder 5.
  • the rod chamber 5b of the bucket cylinder 5 is connected to the suction side of the second hydraulic pump 12, and the rod side proportional valve 45 has the largest opening area. A large amount of the 5b hydraulic fluid is drawn out, and the rod pressure drops sharply.
  • the discharge flow rate of the first hydraulic pressure pump 11 is the pump flow path 200 and the first switching It flows into the bottom side flow passage 210 through the valve 40.
  • the bottom side flow passage 210 communicates with the charge flow passage 212 via the flushing valve 33, the bottom pressure of the bucket cylinder 5 is maintained at the charge pressure Pch.
  • the discharge flow rate of the first hydraulic pressure pump 11 flows into the bottom chamber 5a of the bucket cylinder 5 via the pump flow path 200, the first switching valve 40 and the bottom side flow path 210.
  • the bottom pressure rises above the charge pressure Pch.
  • the controller 50 switches the opening area of the bottom proportional valve 44 from zero to a predetermined opening area Apv1.
  • the controller 50 switches the opening area of the rod side proportional valve 45 from the maximum opening area MAX to zero.
  • the discharge flow rate of the second hydraulic pressure pump 12 flows into the rod chamber 5b of the bucket cylinder 5 via the pump flow path 203, the second switching valve 41 and the rod side flow path 211.
  • the discharge flow rate of the fourth hydraulic pump 14 flows into the rod chamber 5 b of the bucket cylinder 5 via the pump flow path 205, the fourth switching valve 43 and the rod side flow path 211, the rod pressure increases.
  • the operation after time t3 is the same as the operation from time t1 to time t3, and thus the description is omitted.
  • the bucket lever 70 a contracts the bucket cylinder 5 from the side where the bucket cylinder 5 is extended.
  • the rod side proportional valve 45 is opened, and a part of the hydraulic fluid in the rod chamber 5b is discharged to the hydraulic fluid tank 25, so that the rod pressure is rapidly reduced.
  • the flushing valve 33 returns to the neutral position, and the space between the bottom side flow passage 210 and the hydraulic fluid tank 25 is shut off. .
  • the bottom side proportional valve 44 Since it is opened and a part of the hydraulic fluid in the bottom chamber 5a is discharged to the hydraulic fluid tank 25, the bottom pressure is rapidly reduced. Then, when the differential pressure between the bottom pressure and the rod pressure falls below the switching pressure Psw of the flushing valve 33, the flushing valve 33 returns to the neutral position, and the space between the rod side flow passage 211 and the hydraulic fluid tank 25 is shut off. . Then, when the entire discharge flow rate of the first hydraulic pressure pump 11 flows into the rod chamber 5b, the rod pressure is rapidly increased.
  • the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications are included.
  • the single rod hydraulic cylinder made into the object of this invention is not limited to the bucket cylinder 5.
  • FIG. the bottom proportional valve 44 and the rod proportional valve 45 are provided in the above-described embodiment, only the rod proportional valve 45 may be provided.
  • the discharge side of the first hydraulic pressure pump 11 is the bottom side
  • the discharge side of the second hydraulic pressure pump 12 is the rod side.
  • the discharge side of the first hydraulic pressure pump 11 is the rod
  • the discharge side of the second hydraulic pump 12 may be the bottom side.
  • the tilt angles of the first to fourth hydraulic pumps 11 to 14 are controlled to be kept constant, according to the operation amount of the bucket lever 70a and the open / close state of the first to fourth switching valves 40 to 42 The tilt angle may be adjusted.

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Abstract

１つの片ロッド式液圧シリンダに複数の両傾転型の液圧ポンプを選択的に閉回路接続できる作業機械において、片ロッド式液圧シリンダのロッド圧がボトム圧よりも高い状態で高速レバー切替操作が行われたときの片ロッド式液圧シリンダの応答性を向上できる作業機械を提供する。コントローラ（５０）は、バケットシリンダ（５）のロッド室（５ｂ）の圧力がボトム室（５ａ）の圧力よりも高い状態でバケットレバー（７０ａ）が前記バケットシリンダを伸長操作する側に操作されたときに、前記ロッド室の圧力と前記ボトム室の圧力との差圧がフラッシング弁（３３）の切換圧（Ｐｓｗ）よりも低くなるように、ロッド側比例弁（４５）を開口させて前記ロッド室の作動液を作動液タンク（２５）に排出する。

Description

建設機械の駆動装置
　本発明は、油圧ポンプにより直接に油圧アクチュエータを駆動する油圧回路を備えた建設機械の駆動装置に関する。
　近年、油圧ショベルなどの作業機械において、油圧シリンダなどの油圧アクチュエータを駆動させる油圧回路内の絞り要素を減らし燃料消費率を低減するために、油圧ポンプなどの油圧駆動源から作動油を油圧アクチュエータへ送り、油圧アクチュエータで仕事を行った作動油をタンクに戻さず油圧ポンプへ戻すように構成した油圧回路（閉回路）の開発が進められている。このような閉回路の従来技術を開示するものとして、例えば特許文献１がある。
　特許文献１には、１つのアクチュエータ（片ロッド式液圧シリンダ）と、このアクチュエータを駆動させる複数の油圧ポンプ（液圧ポンプ）と、これらの油圧ポンプとアクチュエータとの間に介設した切換弁とを有する閉回路からなるとともに、上記切換弁を作動させる作動手段を備え、上記複数の油圧ポンプから吐出される圧油の合流によるアクチュエータの駆動が可能なアクチュエータ駆動回路において、上記作動手段に接続して、信号を出力する切換装置を設けるとともに、該作動手段は該切替装置から出力される信号に応じて上記切換弁を、上記複数の油圧ポンプのうちの１つの油圧ポンプの吐出口と上記アクチュエータの１つのポートとを連絡する回路と、上記複数の油圧ポンプのうちの別の１つの油圧ポンプの吐出口と上記アクチュエータの別の１つのポートとを連絡する回路とが、交互に連通と遮断が繰り返されるように作動させることを持徴とするアクチュエータ駆動回路が記載されている。
　また、特許文献１に記載のアクチュエータ駆動回路は、片ロッド式液圧シリンダのボトム室に接続されたボトム側流路と、片ロッド式液圧シリンダのロッド室に接続されたロッド側流路との間に設けられ、ボトム側流路とロッド側流路のいずれか低圧側の余剰流量を作動液タンクに排出するフラッシング弁（低圧選択弁）を備えている。
特開昭５９―９９１０２号公報
　油圧ショベルでは、バケットに付着した泥等を落とすために、アームを垂直に保持し、かつバケットシリンダをストロークエンド付近まで収縮させた状態（バケットの重心がアームとバケットとの連結部よりもバケットシリンダ側にある状態）で、バケットを上下に振る操作（バケット泥落とし操作）が行われる。このとき、オペレータは、バケットシリンダを高速で伸縮動作させるために、バケットレバーをバケットシリンダを伸長操作する側とバケットシリンダを収縮操作する側との間で高速に切り替える操作（高速レバー切替操作）を行う。
　ここで、特許文献１に記載のアクチュエータ駆動回路をバケットシリンダに適用した場合、以下のような課題が生じる。
　アームを垂直に保持し、かつバケットシリンダをストロークエンド付近まで収縮させた状態では、バケットシリンダのロッド圧がボトム圧よりも高圧となるため、低圧側のロッド側流路がフラッシング弁を介してタンクに接続される。
　バケットレバーがバケットシリンダを伸長操作する側からバケットシリンダを収縮操作する側に切り替えられたときは、高圧側のロッド側流路を介して液圧ポンプの全吐出流量がロッド室に流入することにより、ロッド室が速やかに昇圧される。これにより、バケットシリンダを収縮側に駆動する力が速やかにバケットシリンダの摩擦抵抗等に打ち勝つため、高速レバー切替操作時もバケットシリンダを収縮操作する側のレバー操作量に応じてシリンダストロークが減少する。
　一方、バケットレバーがバケットシリンダを収縮操作する側からバケットシリンダを伸長操作する側に切り替えられたときは、ボトム側流路を介して液圧ポンプからボトム室に作動液が供給されるものの、低圧側のボトム側流路が作動液タンクに接続されているため、ボトム室を昇圧することができず、バケットシリンダを伸長側に駆動する力が速やかにバケットシリンダの摩擦抵抗等に打ち勝つことができない。そのため、高速なレバー切替操作時に、バケットシリンダを伸長操作する側のレバー操作に対してシリンダストロークがほとんど増加せず、片ロッド式液圧シリンダの応答性が低下する。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、１つの片ロッド式液圧シリンダに複数の両傾転型の液圧ポンプを選択的に閉回路接続できる作業機械において、片ロッド式液圧シリンダのロッド圧がボトム圧よりも高い状態で高速レバー切替操作が行われたときの片ロッド式液圧シリンダの応答性を向上できる作業機械を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明は、複数の作業部材からなる作業装置と、前記複数の作業部材の１つを駆動する片ロッド式液圧シリンダと、片ロッド式液圧シリンダのボトム室に接続されたボトム側流路と、片ロッド式液圧シリンダのロッド室に接続されたロッド側流路と、一方の吐出ポートが第１切換弁を介して前記ボトム側流路に接続され、他方の吐出ポートが前記第１切換弁を介して前記ロッド側流路に接続された両傾転型の第１液圧ポンプと、一方の吐出ポートが第２切換弁を介して前記ボトム側流路に接続され、他方の吐出ポートが前記第２切換弁を介して前記ロッド側流路に接続された両傾転型の第２液圧ポンプと、前記片ロッド式液圧シリンダを伸縮操作するための操作レバーを有する操作レバー装置と、作動液タンクと、前記ロッド側流路と前記ロッド側流路とに接続され、前記ボトム側流路と前記ロッド側流路との差圧が所定の圧力を上回ったときに、前記ボトム側流路および前記ロッド側流路のいずれか低圧側の余剰流量を前記作動液タンクに排出するフラッシング弁と、前記第１および第２切換弁の開閉制御と前記第１および第２液圧ポンプの傾転量制御とを行う制御装置とを備えた作業機械において、前記ボトム室の圧力を検出するボトム圧検出装置と、前記ロッド室の圧力を検出するロッド圧検出装置と、前記ロッド側流路と前記作動液タンクとを接続するロッド側排出流路と、前記ロッド側排出流路に設けられたロッド側比例弁とを更に備え、前記制御装置は、前記ロッド室の圧力が前記ボトム室の圧力よりも高い状態で前記操作レバーが前記片ロッド式液圧シリンダを伸長操作する側に操作されたときに、前記ロッド室の圧力と前記ボトム室の圧力との差圧が前記所定の圧力よりも低くなるように、前記ロッド側比例弁を開口させて前記ロッド室の作動液を前記作動液タンクに排出するものとする。
　以上のように構成した本発明によれば、片ロッド式液圧シリンダのロッド圧がボトム圧よりも高い状態で操作レバーが片ロッド式液圧シリンダを収縮操作する側から片ロッド式液圧シリンダを伸長操作する側に切り替えられたときに、ロッド側比例弁が開口し、ロッド室の作動液の一部が作動液タンクに排出されるため、ロッド圧が速やかに低下する。そして、ボトム圧とロッド圧との差圧がフラッシング弁の切換圧を下回ることにより、フラッシング弁が中立位置に戻り、ボトム側流路と作動液タンクとの間が遮断される。その結果、第１または第２液圧ポンプの全吐出流量がボトム室に流入することとなり、ボトム圧が速やかに上昇し、片ロッド式液圧シリンダを伸長側に駆動する力が速やかに片ロッド式液圧シリンダの摩擦抵抗等に打ち勝つ。これにより、高速レバー切替操作が行われたときに、前記片ロッド式液圧シリンダを伸長操作する側のレバー操作量に応じてシリンダストロークが増加するため、片ロッド式液圧シリンダの応答性を向上できる。
　本発明によれば、１つの片ロッド式液圧シリンダに複数の両傾転型の液圧ポンプを選択的に閉回路接続できる作業機械において、片ロッド式液圧シリンダのロッド圧がボトム圧よりも高い状態で高速レバー切替操作が行われたときの片ロッド式液圧シリンダの応答性を向上できる。
本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。 図１に示す油圧ショベルに搭載された油圧駆動装置の概略構成図である。 図２に示すコントローラの機能ブロック図である。 図２に示すコントローラの一制御周期における第１～第４切換弁、ボトム側比例弁およびロッド側比例弁の制御を示すフロー図である。 バケット泥落とし操作時のフロント作業装置を示す図である。 従来技術の制御を適用した油圧駆動装置のバケット泥落とし操作時の動作を示す図である。 本発明の実施の形態に係る油圧駆動装置のバケット泥落とし操作時の動作を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態に係る油圧作業機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。
　図１は、本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。
　図１において、油圧ショベル１００は、クローラ式の走行装置８を装備した下部走行体１０１と、下部走行体１０１上に旋回装置７を介して旋回可能に取り付けられた上部旋回体１０２と、上部旋回体１０２の前部に上下方向に回動可能に取り付けられたフロント作業装置１０３とを備えている。上部旋回体１０２上には、オペレータが搭乗するキャブ１０４が設けられている。
　フロント作業装置１０３は、上部旋回体１０２の前部に上下方向に回動可能に取り付けられた作業部材としてのブーム２と、このブーム２の先端部に上下、前後方向に回動可能に連結された作業部材としてのアーム４と、このアーム４の先端部に上下、前後方向に回動可能に連結された作業部材としてのバケット６と、ブーム２を駆動する片ロッド式液圧シリンダ（以下、ブームシリンダ）１と、アーム４を駆動する片ロッド式液圧シリンダ（以下、アームシリンダ）３と、バケット６を駆動する片ロッド式液圧シリンダ（以下、バケットシリンダ）５とを備えている。
　図２は、図１に示す油圧ショベル１００に搭載された油圧駆動装置の概略構成図である。なお、説明の簡略化のため、図２では、バケットシリンダ５の駆動に関わる部分のみを示し、その他のアクチュエータの駆動に関わる部分は省略している。
　図２において、油圧駆動装置３００は、バケットシリンダ５と、バケットシリンダ５を伸縮操作するためのバケットレバー７０ａを有する操作レバー装置７０と、動力源であるエンジン９と、エンジン９の動力を配分する動力伝達機構１０と、動力伝達機構によって配分された動力で駆動される第１～第４液圧ポンプ１１～１４およびチャージポンプ１５と、第１～第４液圧ポンプ１１～１４を選択的にバケットシリンダ５に接続する第１～第４切換弁４０～４３と、ボトム側比例弁４４と、ロッド側比例弁４５と、制御装置としてのコントローラ５０とを備えている。
　第１および第２液圧ポンプ１１，１２は、両傾転型の液圧ポンプであり、一対の入出力ポートを有する両傾転斜板機構（図示せず）と、この両傾転斜板機構を構成する両傾転斜板の傾転角（傾転量）を調整するための第１および第２レギュレータ１１ａ，１２ａとを備えている。第１および第２レギュレータ１１ａ，１２ａは、コントローラ５０からの制御信号に応じて、第１および第２液圧ポンプ１１，１２の両傾転斜板の傾転角を調整し、第１および第２液圧ポンプ１１，１２から吐出される作動液の方向および流量を制御する。
　第３および第４液圧ポンプ１３，１４は、片傾転型の液圧ポンプであり、片方向にのみ作動液が吐出可能な片傾転斜板機構（図示せず）と、この片傾転斜板機構を構成する片傾転斜板の傾転角を調整するための第３および第４レギュレータ１３ａ，１４ａとを備えている。第３および第４レギュレータ１３ａ，１４ａは、コントローラ５０からの制御信号に応じて、第３および第４液圧ポンプ１３，１４の片傾転斜板の傾転角を調整し、第３および第４液圧ポンプ１３，１４から吐出される作動液の流量を制御する。
　第１液圧ポンプ１１の一対の入出力ポートは、一対のポンプ流路２００，２０１を介して第１切換弁４０に接続されている。第１液圧ポンプ１１は、一対のポンプ流路２００，２００の一方から作動液を吸い込み、他方に吐出する。第１切換弁４０は、アクチュエータ流路２１０を介してバケットシリンダ５のボトム室５ａに接続され、アクチュエータ流路２１１を介してバケットシリンダ５のロッド室５ｂに接続されている。以下、ボトム室５ａに接続されたアクチュエータ流路２１０をボトム側流路と称し、ロッド室５ｂに接続されたアクチュエータ流路２１１をロッド側流路と称する。バケットシリンダ５は、ボトム側流路２１０を介してボトム室５ａに作動液が供給されると伸長動作し、ロッド側流路２１１を介してロッド室５ｂに作動液が供給されると収縮動作する。
　第１切換弁４０は、コントローラ５０からの制御信号に応じて、連通位置と遮断位置のいずれかに切り換わる。具体的には、コントローラ５０から制御信号が出力されていないときは遮断位置に保持されており、コントローラ５０から制御信号が出力されると連通位置に切り換わる。第１切換弁４０が連通位置にあるときは、ポンプ流路２００，２０１とアクチュエータ流路２１０，２１１とがそれぞれ連通し、第１液圧ポンプ１１とバケットシリンダ５とが閉回路接続される。
　第２液圧ポンプ１２の一対の入出力ポートは、一対のポンプ流路２０２，２０３を介して第２切換弁４１に接続されている。第２液圧ポンプ１２は、一対のポンプ流路２０２，２０３の一方から作動液を吸い込み、他方に吐出する。第２切換弁４１は、ボトム側流路２１０を介してバケットシリンダ５のボトム室５ａに接続され、ロッド側流路２１１を介してバケットシリンダ５のロッド室５ｂに接続されている。
　第２切換弁４１は、コントローラ５０からの制御信号に応じて、連通位置と遮断位置のいずれかに切り換わる。具体的には、コントローラ５０から制御信号が出力されていないときは遮断位置に保持されており、コントローラ５０から制御信号が出力されると連通位置に切り換わる。第２切換弁４１が連通位置にあるときは、ポンプ流路２０２，２０３とアクチュエータ流路２１０，２１１とがそれぞれ連通し、第２液圧ポンプ１２とバケットシリンダ５とが閉回路接続される。
　第３液圧ポンプ１３の吐出ポートは、ポンプ流路２０４を介して第３切換弁４２に接続されている。第３液圧ポンプ１３の吸込ポートは、作動液タンク２５に接続されている。第３液圧ポンプ１３は、作動液タンク２５から作動液を吸い込み、ポンプ流路２０４に吐出する。ポンプ流路２０４は、リリーフ弁２１を介して作動液タンク２５に接続されている。リリーフ弁２１は、ポンプ流路２０４の圧力が所定の圧力（リリーフ圧Ｐｍａｘ）を上回ったときに、ポンプ流路２０４の作動液を作動液タンク２５に逃がし、回路を保護する。ポンプ流路２０４は、タンク流路２０６を介して作動液タンク２５に接続されており、タンク流路２０６にはボトム側比例弁４４が設けられている。第３切換弁４２は、ボトム側分岐流路２０８を介してボトム側流路２１０に接続されている。ボトム側分岐流路２０８、タンク流路２０６およびポンプ流路２０４の一部（第３切換弁４２とタンク流路２０６とを接続する部分）は、ボトム側流路２１０と作動液タンク２５とを接続し、バケットシリンダ５のボトム室５ａの作動液を作動液タンク２５に排出するボトム側排出流路を構成している。
　第３切換弁４２は、コントローラ５０からの制御信号に応じて、連通位置と遮断位置のいずれかに切り換わる。具体的には、コントローラ５０から制御信号が出力されていないときは遮断位置に保持されており、コントローラ５０から制御信号が出力されると連通位置に切り換わる。第３切換弁４２が連通位置にあるときは、第３液圧ポンプ１３は、ポンプ流路２０４、ボトム側分岐流路２０８およびボトム側流路２１０を介して、バケットシリンダ５のボトム室５ａに接続される。第３液圧ポンプ１３は、第１液圧ポンプ１１と共にバケットシリンダ５のボトム室５ａに作動液を供給することにより、バケットシリンダ５の伸長動作をアシストすることができる。
　ボトム側比例弁４４は、コントローラ５０からの制御信号に応じて、全開位置と全閉位置との間で操作され、開口面積を変化させる。具体的には、コントローラ５０から制御信号が出力されていないときは全開位置に保持されており、コントローラ５０から制御信号が出力されると、その制御信号に応じて全開位置から全閉位置側へ操作され、開口面積を最大開口面積からゼロまでの間で変化させる。また、コントローラ５０は、第３切換弁４２が遮断位置にあるときは、第３液圧ポンプ１３の吐出流量に応じて予め設定された開口面積となるようにボトム側比例弁４４を制御する。
　第４液圧ポンプ１４の吐出ポートは、ポンプ流路２０５を介して第４切換弁４３に接続されている。第４液圧ポンプ１４の吸込ポートは、作動液タンク２５に接続されている。第４液圧ポンプ１４は、作動液タンク２５から作動液を吸い込み、ポンプ流路２０５に吐出する。ポンプ流路２０５は、リリーフ弁２２を介して作動液タンク２５に接続されている。リリーフ弁２２は、ポンプ流路２０５の圧力が所定の圧力（リリーフ圧Ｐｍａｘ）を上回ったときに、ポンプ流路２０５の作動液を作動液タンク２５に逃がし、回路を保護する。ポンプ流路２０５は、タンク流路２０７を介して作動液タンク２５に接続されており、タンク流路２０７にはロッド側比例弁４５が設けられている。第４切換弁４３は、ロッド側分岐流路２０９を介してロッド側流路２１１に接続されている。ロッド側分岐流路２０９、タンク流路２０７およびポンプ流路２０５の一部（第４切換弁４３とタンク流路２０７とを接続する部分）は、ロッド側流路２１１と作動液タンク２５とを接続し、バケットシリンダ５のロッド室５ｂの作動液を作動液タンク２５に排出するロッド側排出流路を構成している。
　第４切換弁４３は、コントローラ５０からの制御信号に応じて、連通位置と遮断位置のいずれかに切り換わる。具体的には、コントローラ５０から制御信号が出力されていないときは遮断位置に保持されており、コントローラ５０から制御信号が出力されると連通位置に切り換わる。第４切換弁４３が連通位置にあるときは、第４液圧ポンプ１４は、ポンプ流路２０５、ロッド側分岐流路２０９およびロッド側流路２１１を介して、バケットシリンダ５のロッド室５ｂに接続される。第４液圧ポンプ１４は、第２液圧ポンプ１２と共にバケットシリンダ５のロッド室５ｂに作動液を供給することにより、バケットシリンダ５の収縮動作をアシストすることができる。
　ロッド側比例弁４５は、コントローラ５０からの制御信号に応じて、全開位置と全閉位置との間で操作され、開口面積を変化させる。具体的には、コントローラ５０から制御信号が出力されていないときは全開位置に保持されており、コントローラ５０から制御信号が出力されると、その制御信号に応じて全開位置から全閉位置側へ操作され、開口面積を最大開口面積からゼロまでの間で変化させる。また、コントローラ５０は、第４切換弁４３が遮断位置にあるときは、第４液圧ポンプ１４の吐出流量に応じて予め設定された開口面積となるようにロッド側比例弁４５を制御する。
　チャージポンプ１５は、固定容量型の液圧ポンプであり、作動液タンク２５から作動液を吸い込み、チャージ流路２１２に吐出する。チャージ流路２１２は、チャージ用リリーフ弁２０を介して作動液タンク２５に接続されている。チャージ用リリーフ弁２０は、チャージ流路２１２の圧力が所定の圧力（チャージ圧Ｐｃｈ）を上回ったときに、チャージ流路２１２の作動液を作動液タンク２５に逃がし、チャージ流路２１２の圧力を一定（チャージ圧Ｐｃｈ）に保持する。
　第１液圧ポンプ１１のポンプ流路２００，２０１は、チャージ用チェック弁２６を介してチャージ流路２１２に接続されている。チャージ用チェック弁２６は、ポンプ流路２００，２０１の圧力がチャージ流路２１２の圧力（チャージ圧Ｐｃｈ）を下回ったときに、チャージ流路２１２の作動液をポンプ流路２００，２０１に供給する。また、ポンプ流路２００，２０１は、リリーフ弁３０ａ，３０ｂを介してチャージ流路２１２に接続されている。リリーフ弁３０ａ，３０ｂは、ポンプ流路２００，２０１の圧力が所定の圧力（リリーフ圧Ｐｍａｘ）を上回ったときに、ポンプ流路２００，２０１の作動液をチャージ流路２１２に逃がし、回路を保護する。
　第２液圧ポンプ１２のポンプ流路２０２，２０３は、チャージ用チェック弁２７を介してチャージ流路２１２に接続されている。チャージ用チェック弁２７は、ポンプ流路２０２，２０３の圧力がチャージ流路２１２の圧力（チャージ圧Ｐｃｈ）を下回ったときに、チャージ流路２１２の作動液をポンプ流路２０２，２０３に供給する。また、ポンプ流路２０２，２０３は、リリーフ弁３１ａ，３１ｂを介してチャージ流路２１２に接続されている。リリーフ弁３１ａ，３１ｂは、ポンプ流路２０２，２０３の圧力が所定の圧力（リリーフ圧Ｐｍａｘ）を上回ったときに、ポンプ流路２００，２０１の作動液をチャージ流路２１２に逃がし、回路を保護する。
　アクチュエータ流路２１０，２１１は、チャージ用チェック弁２８ａ，２８ｂを介してチャージ流路２１２に接続されている。チャージ用チェック弁２８ａ，２８ｂは、アクチュエータ流路２１０，２１１の圧力がチャージ流路２１２の圧力（チャージ圧Ｐｃｈ）を下回ったときに、チャージ流路２１２の作動液をアクチュエータ流路２１０，２１１に供給する。また、アクチュエータ流路２１０，２１１は、リリーフ弁３２ａ，３２ｂを介してチャージ流路２１２に接続されている。リリーフ弁３２ａ，３２ｂは、アクチュエータ流路２１０，２１１の圧力が所定の圧力（リリーフ圧Ｐｍａｘ）を上回ったときに、アクチュエータ流路２１０，２１１の作動液をチャージ流路２１２に逃がし、回路を保護する。
　さらに、アクチュエータ流路２１０，２１１は、フラッシング弁３３を介してチャージ流路２１２に接続されている。フラッシング弁３３は、ボトム側流路２１０とロッド側流路２１１との差圧が所定の圧力（切換圧Ｐｓｗ）を上回ったときに、アクチュエータ流路２１０，２１１の低圧側をチャージ流路２１２に連通させ、アクチュエータ流路２１０，２１１の低圧側の余剰流量をチャージ流路２１２に排出する。
　ボトム側流路２１０には、ボトム圧検出装置としての第１圧力センサ６０ａが設けられている。第１圧力センサ６０ａは、ボトム側流路２１０の圧力（ボトム室５ａの圧力）を圧力信号に変換し、コントローラ５０に出力する。また、ロッド側流路２１１には、ロッド圧検出装置としての第２圧力センサ６０ｂが設けられている。第２圧力センサ６０ｂは、ロッド側流路２１１の圧力（ロッド室５ｂの圧力）を圧力信号に変換し、コントローラ５０に出力する。
　操作レバー装置７０は、バケットレバー７０ａの操作に応じた操作信号をコントローラ５０に出力する。コントローラ５０は、操作レバー装置７０からの操作信号と第１および第２圧力センサ６０ａ，６０ｂからの圧力信号とに基づいて、第１～第４切換弁４０～４３、ボトム側比例弁４４、ロッド側比例弁４５および第１～第４レギュレータ１１ａ～１４ａを制御する。
　図３は、図２に示すコントローラ５０の機能ブロック図である。なお、説明の簡略化のため、図３では、バケットシリンダ５の駆動に関わる部分のみを示し、その他のアクチュエータの駆動に関わる部分は省略している。
　図３において、コントローラ５０は、レバー操作量演算器５１と、レバー切替周期演算器５２と、アクチュエータ圧力バランス演算器５３と、指令演算器５４とを備えている。
　レバー操作量演算器５１は、操作レバー装置７０から入力された操作信号（バケットレバー７０ａの操作量）に基づいて、バケットシリンダ５の動作方向および目標動作速度を演算し、演算結果を指令演算器５４に出力する。
　レバー切替周期演算器５２は、操作レバー装置７０から入力された操作信号（バケットレバー７０ａの操作量）に基づいて、バケットレバー７０ａが、バケットシリンダ５を伸長操作する側とバケットシリンダ５を収縮操作する側との間を往復する時間（レバー切替周期）を演算し、演算結果を指令演算器５４に出力する。
　アクチュエータ圧力バランス演算器５３は、第１および第２圧力センサ６０ａ，６０ｂからの圧力信号に基づいて、バケットシリンダ５のボトム圧とロッド圧とのバランス（例えば、ボトム圧とロッド圧との差圧）を演算し、演算結果を指令演算器５４に出力する。
　指令演算器５４は、レバー操作量演算器５１、レバー切替周期演算器５２およびアクチュエータ圧力バランス演算器５３からの演算結果に基づいて、第１および第２切換弁４０，４１の開閉状態、ボトム側比例弁４４およびロッド側比例弁４５の開口面積ならびに第１～第４液圧ポンプ１１～１４の吐出流量を演算し、第１～第４切換弁４０～４３、ボトム側比例弁４４、ロッド側比例弁４５および第１～第４レギュレータ１１ａ～１４ａに制御信号を出力する。
　図４は、コントローラ５０の一制御周期における第１および第２切換弁４０，４１、ボトム側比例弁４４およびロッド側比例弁４５の制御を示すフロー図である。なお、図４では、説明の簡略化のため、バケットレバー７０ａの高速切替操作に関わる処理のみを示し、その他の操作に関わる処理は省略している。以下、制御フローを構成する各ステップについて順に説明する。
　まず、ステップＳ１で、操作レバー装置７０からの操作信号に基づいて、バケットレバー７０ａの切替周期が所定の周期よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定の周期は、例えばバケット泥落とし操作時のバケットレバー７０ａの切替周期に基づいて設定される。
　ステップＳ１でレバー切替周期が所定の周期よりも大きい（ＹＥＳ）と判定した場合は、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
　ステップＳ１でレバー切替周期が所定の周期以下（ＮＯ）と判定した場合は、ステップＳ２で、第１液圧ポンプ１１の吐出側がボトム側となるように第１レギュレータ１１ａを制御し、第２液圧ポンプ１２の吐出側がロッド側となるように第２レギュレータ１２ａを制御する。これにより、第１および第２切換弁４０，４１を交互に開くことにより、バケットシリンダ５の駆動方向を高速に切り換えることが可能となる。
　ステップＳ２に続き、ステップＳ３で、バケットレバー７０ａの操作方向がバケットシリンダ５を伸長操作する側であるか否かを判定する。
　ステップＳ３で、バケットレバー７０ａの操作方向がバケットシリンダ５を伸長操作する側である（ＹＥＳ）と判定した場合は、ステップＳ４で、第１切換弁４０を連通位置に切り換え、第２切換弁４１を遮断位置に切り換え、ボトム側比例弁４４を閉口させ、ロッド側比例弁４５を開口させる。これにより、第１および第３液圧ポンプ１１，１３の全吐出流量がボトム室５ａに流入し、ロッド室５ｂからの排出流量の一部が第１液圧ポンプ１１に吸収され、ロッド室５ｂからの排出流量の残りの一部がロッド側比例弁４５を介して作動液タンク２５に戻され、バケットシリンダ５が伸長動作する。
　ステップＳ３でバケットレバー７０ａの操作方向がバケットシリンダ５を収縮操作する側である（ＮＯ）と判定した場合は、ステップＳ５で、第１切換弁４０を遮断位置に切り換え、第２切換弁４１を連通位置に切り換え、ボトム側比例弁４４を開口させ、ロッド側比例弁４５を閉口させる。これにより、第２および第４液圧ポンプ１２，１４の全吐出流量がロッド室５ｂに流入し、ボトム室５ａからの排出流量の一部が第２液圧ポンプ１２に吸収され、ボトム室５ａからの排出流量の残りの一部がボトム側比例弁４４を介して作動液タンク２５に戻され、バケットシリンダ５が収縮動作する。
　ステップＳ４またはＳ５が終了したら、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
　以上のように構成した油圧駆動装置３００の動作を説明する。
　（１）バケット非操作時
　図２において、バケットレバー７０ａの非操作時は、第１～第４液圧ポンプ１１～１４の傾転角は最小傾転角に制御され、第１～第４切換弁４０～４３は全て閉じられる。これにより、バケットシリンダ５のボトム室５ａとロッド室５ｂのいずれにも作動液は供給されず、バケットシリンダ５は停止状態を維持する。
　（２）バケット泥落とし操作時
　油圧ショベル１００では、バケット６に付着した泥等を落とすために、図５に示すように、アーム４を垂直に保持し、かつバケットシリンダ５をストロークエンド付近まで収縮させた状態（バケット６の重心がアーム４とバケット６との連結部よりもバケットシリンダ５側にある状態）で、バケット６を上下に振る操作（バケット泥落とし操作）が行われる。このとき、オペレータは、バケットシリンダ５を高速で伸縮動作させるために、バケットレバー７０ａをバケットシリンダ５を伸長操作する側とバケットシリンダ５を収縮操作する側との間で高速に切り替える操作（高速レバー切替操作）を行う。
　まず、従来技術の制御を適用した油圧駆動装置３００のバケット泥落とし操作時の動作を図６を参照して説明する。
　時刻ｔ０から時刻ｔ１にかけて、バケットシリンダ５は静定した状態である。この時、アーム４が垂直に保持され、かつバケット６の重心がアーム４とバケット６の接続部よりもバケットシリンダ５側にあるため、バケットシリンダ５のロッド圧がボトム圧よりも高くなる。そのため、低圧側のボトム側流路２１０は、フラッシング弁３３を介してチャージ流路２１２と連通し、バケットシリンダ５のボトム圧は、チャージ用リリーフ弁２０の設定圧（チャージ圧Ｐｃｈ）と等しくなる。
　時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、バケットレバー７０ａがバケットシリンダ５を伸長操作する側に操作され、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、バケットレバー７０ａがバケットシリンダ５を収縮操作する側に操作される。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、第１液圧ポンプ１１がボトム側のポンプ流路２００に所定流量Ｑｃｐ１の作動液を吐出するように、第１レギュレータ１１ａを制御する。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、第２液圧ポンプ１２がロッド側のポンプ流路２０３に所定流量Ｑｃｐ２の作動液を吐出するように、第２レギュレータ１２ａを制御する。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、第１切換弁４０を遮断状態から連通状態に切り換える。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、第２切換弁４１を遮断状態に保持する。
　時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、第２液圧ポンプ１２の吐出圧は、第２切換弁４１が遮断状態であるため、リリーフ弁３１ｂの設定圧（リリーフ圧Ｐｍａｘ）と等しくなる。
　時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、第１切換弁４０が連通状態であるため、バケットシリンダ５のボトム室５ａは、ボトム側流路２１０、第１切換弁４０およびポンプ流路２００を介して第１液圧ポンプ１１の吐出側に接続される。一方、バケットシリンダ５のロッド室５ｂは、ロッド側流路２１１、第１切換弁４０およびポンプ流路２０１を介して第１液圧ポンプ１１の吸込側に接続される。
　時刻ｔ１から時刻ｔ２において、第１液圧ポンプ１１は、ポンプ流路２０１から吸い込んだ流量をポンプ流路２００に吐出している。第１液圧ポンプ１１の吐出圧は、バケットシリンダ５のボトム圧とほぼ等しくなるよう同調する。
　時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、バケットシリンダ５のロッド室５ｂが第１液圧ポンプ１２の吸込側に接続されるため、バケットシリンダ５のロッド室５ｂの作動液が吸出され、ロッド圧は低下する。バケットシリンダ５のボトム室５ａが第１液圧ポンプ１１の吐出側に接続されるが、第１液圧ポンプ１１で吐出した流量は、ポンプ流路２００および第１切換弁４０を介してボトム側流路２１０に流入する。ここで、ロッド圧がボトム圧よりも高くかつその差圧がフラッシング弁３３の切換圧Ｐｓｗよりも大きいため、低圧側のボトム側流路２１０はフラッシング弁３３を介してチャージ流路２１２に連通している。これにより、ボトム側流路２１０の作動液の一部がチャージ流路２１２に流出し、バケットシリンダ５のボトム圧はチャージ圧Ｐｃｈに保たれる。その結果、バケットシリンダ５を伸長側に駆動する力が速やかにバケットシリンダ５の摩擦抵抗等に打ち勝つことができず、バケットレバー７０ａの操作量に対してバケットシリンダ５のシリンダストロークはほとんど増加しない。
　時刻ｔ２において、コントローラ５０は、第１切換弁４０を連通状態から遮断状態に切り換える。
　時刻ｔ２において、コントローラ５０は、第２切換弁４１を遮断状態から連通状態に切り換える。
　時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、第１液圧ポンプ１１の吐出圧は、第１切換弁４０が遮断状態であるため、リリーフ弁３０ａの設定圧（リリーフ圧Ｐｍａｘ）と等しくなる。 
　時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、第２切換弁４１が連通状態であるため、バケットシリンダ５のボトム室５ａは、ボトム側流路２１０、第２切換弁４１およびポンプ流路２０２を介して第２液圧ポンプ１２の吸込側に接続される。一方、バケットシリンダ５のロッド室５ｂは、ロッド側流路２１１、第２切換弁４１およびポンプ流路２０３を介して第２液圧ポンプ１２の吐出側に接続される。
　時刻ｔ２から時刻ｔ３において、第２液圧ポンプ１２は、ポンプ流路２０２から吸い込んだ流量をポンプ流路２０３に吐出している。第２液圧ポンプ１２の吐出圧は、バケットシリンダ５のロッド圧とほぼ等しくなるよう同調する。
　時刻ｔ２において、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて昇圧されたポンプ流路２０３の高圧の作動液が、ロッド側流路２１１を介してバケットシリンダ５のロッド室５ｂに流入する。
　時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、第２液圧ポンプ１２の吐出流量がポンプ流路２０３、第２切換弁４１およびロッド側流路２１１を介して、バケットシリンダ５のロッド室５ｂに流入することにより、バケットシリンダ５のロッド圧は上昇する。
　時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、ロッド圧がボトム圧より高くその差圧がフラッシング弁３３の切換圧Ｐｓｗより大きくなるため、低圧側のボトム側流路２１０がフラッシング弁３３を介してチャージ流路２１２と連通する。
　時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、バケットシリンダ５のボトム側が第２液圧ポンプ１２の吸込側に接続される。
　時刻ｔ２から時刻ｔ３において、バケットシリンダ５のボトム室５ａからの排出流量が無い場合でも、ポンプ流路２０２およびボトム側流路２１０の圧力がチャージ圧Ｐｃｈ以下になると、チャージ用チェック弁２７，２８ａを介してチャージ流路２１２から作動液が流入することにより、バケットシリンダ５のボトム圧はチャージ圧Ｐｃｈに保たれる。
　時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの静定状態と比べて、バケットシリンダ５のロッド圧よりボトム圧が高くその差圧も大きいため、バケットシリンダ５を収縮側に駆動する力が速やかにバケットシリンダ５の摩擦抵抗等に打ち勝ち、バケットレバー７０ａの操作量に応じてシリンダストロークが減少する。
　時刻ｔ３以降の動作は、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの動作と同様であるため、説明は省略する。
　次に、本実施の形態に係る油圧駆動装置３００のバケット泥落とし操作時の動作を図７を参照して説明する。なお、上述した従来技術を適用した場合の動作（図６に示す）との相違点を説明し、重複した説明は省略する。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、第３液圧ポンプ１３がポンプ流路２０４に所定流量Ｑｏｐ１の作動液を吐出するように、第３レギュレータ１３ａを制御する。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、第４液圧ポンプ１３がポンプ流路２０５に所定流量Ｑｏｐ２の作動液を吐出するように、第４レギュレータ１４ａを制御する。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、第３切換弁４２を遮断状態から連通状態に切り換える。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、第４切換弁４３を遮断状態から連通状態に切り換える。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、ボトム側比例弁４４の開口面積を、予め設定された第３液圧ポンプ１３の吐出流量Ｑｏｐ１をチャージ圧Ｐｃｈと同等の圧力損失で通過可能な開口面積Ａｐｖ１からゼロに切り換える。
　時刻ｔ１において、コントローラ５０は、ロッド側比例弁４５の開口面積を、予め設定された第４液圧ポンプ１４の吐出流量Ｑｏｐ２をチャージ圧Ｐｃｈと同等の圧力損失で通過可能な開口面積Ａｐｖ２から最大開口面積ＭＡＸに切り換える。
　時刻ｔ１以降、第３切換弁４２が連通状態であるため、バケットシリンダ５のボトム室５ａは、ボトム側流路２１０、第３切換弁４２およびポンプ流路２０４を介して第３液圧ポンプ１３およびボトム側比例弁４４に接続される。
　時刻ｔ１以降、第３液圧ポンプ１３の吐出圧は、バケットシリンダ５のボトム圧とほぼ等しくなるよう同調する。
　時刻ｔ１以降、第４切換弁４３が連通状態であるため、バケットシリンダ５のロッド室５ｂは、ロッド側流路２１１、第４切換弁４３およびポンプ流路２０５を介して第４液圧ポンプ１４およびロッド側比例弁４５に接続される。
　時刻ｔ１以降、第４液圧ポンプ１４の吐出圧は、バケットシリンダ５のロッド圧とほぼ等しくなるよう同調する。
　時刻ｔ１から時刻ｔ１．５にかけて、バケットシリンダ５のロッド室５ｂが第２液圧ポンプ１２の吸込側に接続され、さらにロッド側比例弁４５が最大開口面積になるため、バケットシリンダ５のロッド室５ｂの作動液が大量に吸い出され、ロッド圧が急激に低下する。
　時刻ｔ１から時刻ｔ１．５にかけて、バケットシリンダ５のボトム側が第１液圧ポンプ１１の吐出側に接続されているため、第１液圧ポンプ１１の吐出流量は、ポンプ流路２００および第１切換弁４０を介してボトム側流路２１０に流入する。ここで、ボトム側流路２１０はフラッシング弁３３を介してチャージ流路２１２に連通しているため、バケットシリンダ５のボトム圧はチャージ圧Ｐｃｈに保たれる。
　時刻ｔ１から時刻ｔ１．５にかけて、バケットシリンダ５のロッド圧がボトム圧よりも高くその差圧が大きいため、バケットシリンダ５を伸長側に駆動する力がバケットシリンダ５の摩擦抵抗等に打ち勝つことができず、バケットレバー７０ａの操作量に対してバケットシリンダ５のストロークはほとんど増加しない。
　時刻ｔ１．５において、バケットシリンダ５のボトム圧とロッド圧との差圧がフラッシング弁３３の切換圧Ｐｓｗ以下になると、フラッシング弁３３は中立位置に戻り、ボトム側流路２１０とチャージ流路２１２との連通が遮断される。
　時刻ｔ１．５から時刻ｔ２にかけて、第１液圧ポンプ１１の吐出流量がポンプ流路２００、第１切換弁４０およびボトム側流路２１０を介してバケットシリンダ５のボトム室５ａに流入する。ここで、ボトム側流路２１０とチャージ流路２１２との連通が遮断されているため、ボトム圧はチャージ圧Ｐｃｈを超えて上昇する。
　時刻ｔ１．５からｔ２にかけて、バケットシリンダ５のボトム圧がロッド圧よりも高くなるため、バケットシリンダ５を伸長側に駆動する力が速やかに摩擦抵抗等に打ち勝ち、バケットレバー７０ａの操作量に応じてストロークが増加する。
　時刻ｔ２において、コントローラ５０は、ボトム側比例弁４４の開口面積をゼロから所定の開口面積Ａｐｖ１に切り換える。
　時刻ｔ２において、コントローラ５０は、ロッド側比例弁４５の開口面積を最大開口面積ＭＡＸからゼロに切り換える。
　時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、第２液圧ポンプ１２の吐出流量がポンプ流路２０３、第２切換弁４１およびロッド側流路２１１を介してバケットシリンダ５のロッド室５ｂに流入し、さらに、第４液圧ポンプ１４の吐出流量がポンプ流路２０５、第４切換弁４３およびロッド側流路２１１を介してバケットシリンダ５のロッド室５ｂに流入することにより、ロッド圧が上昇する。
　時刻ｔ３以降の動作は、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの動作と同様であるため、説明は省略する。
　本実施の形態に係る油圧ショベル１００によって得られる効果を以下に説明する。
　従来技術の制御を適用した油圧駆動装置３００では、バケットレバー７０ａが、バケットシリンダ５を収縮操作する側からバケットシリンダ５を伸長操作する側に切り替えられたときに、ボトム側流路２１０を介して第１液圧ポンプ１１からバケットシリンダ５のボトム室５ａに作動液が供給されるものの、低圧側のボトム側流路２１０がチャージ流路２１２に接続されているため、ボトム室５ａをチャージ圧Ｐｃｈを超えて昇圧することができず、バケットシリンダ５を伸長側に駆動する力が速やかにバケットシリンダ５の摩擦抵抗等に打ち勝つことができない。そのため、図６に示すように、高速なレバー切替操作時に、バケットシリンダ５を伸長操作する側のレバー操作に対してシリンダストロークがほとんど増加せず、バケットシリンダ５の応答性が低下する。
　これに対して、本実施の形態に係る油圧ショベル１００によれば、バケットシリンダ５のロッド圧がボトム圧よりも高い状態でバケットレバー７０ａがバケットシリンダ５を伸長操作する側からバケットシリンダ５を収縮操作する側に切り替えられたときに、ロッド側比例弁４５が開口し、ロッド室５ｂの作動液の一部が作動液タンク２５に排出されるため、ロッド圧が速やかに低下する。そして、ボトム圧とロッド圧との差圧がフラッシング弁３３の切換圧Ｐｓｗを下回ることにより、フラッシング弁３３が中立位置に戻り、ボトム側流路２１０と作動液タンク２５との間が遮断される。そして、第１液圧ポンプ１１の全吐出流量がボトム室５ａに流入することにより、ボトム圧が速やかに上昇する。これにより、バケットシリンダ５のロッド圧がボトム圧よりも高い状態で高速レバー切替操作が行われたときに、バケットシリンダ５を伸長側に駆動する力が速やかにバケットシリンダ５の摩擦抵抗等に打ち勝ち、バケットシリンダ５を伸長操作する側のレバー操作量に応じてシリンダストロークが増加するため、バケットシリンダ５の応答性を向上できる。
　また、バケットシリンダ５のボトム圧がロッド圧よりも高い状態でバケットレバー７０ａがバケットシリンダ５を伸長操作する側からバケットシリンダ５を収縮操作する側に切り替えられたときに、ボトム側比例弁４４が開口し、ボトム室５ａの作動液の一部が作動液タンク２５に排出されるため、ボトム圧が速やかに低下する。そして、ボトム圧とロッド圧との差圧がフラッシング弁３３の切換圧Ｐｓｗを下回ることにより、フラッシング弁３３が中立位置に戻り、ロッド側流路２１１と作動液タンク２５との間が遮断される。そして、第１液圧ポンプ１１の全吐出流量がロッド室５ｂに流入することにより、ロッド圧が速やかに上昇する。これにより、バケットシリンダ５のボトム圧がロッド圧よりも高い状態で高速レバー切替操作が行われたときに、バケットシリンダ５を収縮側に駆動する力が速やかにバケットシリンダ５の摩擦抵抗等に打ち勝ち、バケットシリンダ５を収縮操作する側のレバー操作量に応じてシリンダストロークが減少するため、バケットシリンダ５の応答性を向上できる。
　以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態では、バケットシリンダ５を駆動する例を説明したが、本発明の対象とする片ロッド液圧シリンダはバケットシリンダ５に限られない。また、上記した実施の形態では、ボトム側比例弁４４およびロッド側比例弁４５を設けた構成としたが、ロッド側比例弁４５のみを設けた構成としても良い。また、上記した実施の形態では、第１液圧ポンプ１１の吐出側をボトム側とし、第２液圧ポンプ１２の吐出側をロッド側としたが、第１液圧ポンプ１１の吐出側をロッド側とし、第２液圧ポンプ１２の吐出側をボトム側としても良い。また、第１～第４液圧ポンプ１１～１４の傾転角を一定に保つように制御したが、バケットレバー７０ａの操作量および第１～第４切換弁４０～４２の開閉状態に応じて傾転角を調整してもよい。
　１…ブームシリンダ、２…ブーム（作業部材）、３…アームシリンダ、４…アーム（作業部材）、５…バケットシリンダ、５ａ…ボトム室、５ｂ…ロッド室、６…バケット（作業部材）、７…旋回装置、８…走行装置、９…エンジン、１０…動力伝達機構、１１…第１液圧ポンプ、１１ａ…第１レギュレータ、１２…第２液圧ポンプ、１２ａ…第２レギュレータ、１３…第３液圧ポンプ、１３ａ…第３レギュレータ、１４…第４液圧ポンプ、１４ａ…第４レギュレータ、１５…チャージポンプ、２０…チャージ用リリーフ弁、２１…リリーフ弁、２２…リリーフ弁、２５…作動液タンク、２６…チャージ用チェック弁、２７…チャージ用チェック弁、２８ａ，２８ｂ…チャージ用チェック弁、３０ａ，３０ｂ…リリーフ弁、３１ａ，３１ｂ…リリーフ弁、３２ａ，３２ｂ…リリーフ弁、３３…フラッシング弁、４０…第１切換弁、４１…第２切換弁、４２…第３切換弁、４３…第４切換弁、４４…ボトム側比例弁、４５…ロッド側比例弁、５０…コントローラ、５１…レバー操作量演算器、５２…レバー切替周期演算器、５３…アクチュエータ圧力バランス演算器、５４…指令演算器、６０ａ…第１圧力センサ（ボトム圧検出装置）、６０ｂ…第２圧力センサ（ロッド圧検出装置）、７０…操作レバー装置、７０ａ…バケットレバー、１００…油圧ショベル、１０１…下部走行体、１０２…上部旋回体、１０３…フロント作業装置、１０４…キャブ、２００～２０５…ポンプ流路、２０６…タンク流路（ボトム側排出流路）、２０７…タンク流路（ロッド側排出流路）、２０８…ボトム側分岐流路（ボトム側排出流路）、２０９…ロッド側分岐流路（ロッド側排出流路）、２１０…ボトム側流路（アクチュエータ流路）、２１１…ロッド側流路（アクチュエータ流路）、２１２…チャージ流路、３００…油圧駆動装置。

Claims (4)

  1. 　複数の作業部材からなる作業装置と、
    　前記複数の作業部材の１つを駆動する片ロッド式液圧シリンダと、
    　片ロッド式液圧シリンダのボトム室に接続されたボトム側流路と、
    　片ロッド式液圧シリンダのロッド室に接続されたロッド側流路と、
    　一方の吐出ポートが第１切換弁を介して前記ボトム側流路に接続され、他方の吐出ポートが前記第１切換弁を介して前記ロッド側流路に接続された両傾転型の第１液圧ポンプと、
    　一方の吐出ポートが第２切換弁を介して前記ボトム側流路に接続され、他方の吐出ポートが前記第２切換弁を介して前記ロッド側流路に接続された両傾転型の第２液圧ポンプと、
    　前記片ロッド式液圧シリンダを伸縮操作するための操作レバーを有する操作レバー装置と、
    　作動液タンクと、
    　前記ロッド側流路と前記ロッド側流路とに接続され、前記ボトム側流路と前記ロッド側流路との差圧が所定の圧力を上回ったときに、前記ボトム側流路および前記ロッド側流路のいずれか低圧側の余剰流量を前記作動液タンクに排出するフラッシング弁と、
    　前記第１および第２切換弁の開閉制御と前記第１および第２液圧ポンプの傾転量制御とを行う制御装置とを備えた作業機械において、
    　前記ボトム室の圧力を検出するボトム圧検出装置と、
    　前記ロッド室の圧力を検出するロッド圧検出装置と、
    　前記ロッド側流路と前記作動液タンクとを接続するロッド側排出流路と、
    　前記ロッド側排出流路に設けられたロッド側比例弁とを更に備え、
    　前記制御装置は、前記ロッド室の圧力が前記ボトム室の圧力よりも高い状態で前記操作レバーが前記片ロッド式液圧シリンダを伸長操作する側に操作されたときに、前記ロッド室の圧力と前記ボトム室の圧力との差圧が前記所定の圧力よりも低くなるように、前記ロッド側比例弁を開口させて前記ロッド室の作動液を前記作動液タンクに排出する
    　ことを特徴とする作業機械。
  2. 　請求項１に記載の作業機械において、
    　前記ボトム側流路と前記作動液タンクとを接続するボトム側排出流路と、
    　前記ボトム側排出流路に設けられたボトム側比例弁とを更に備え、
    　前記制御装置は、前記ボトム室の圧力が前記ロッド室の圧力よりも高い状態で前記操作レバーが前記片ロッド式液圧シリンダを収縮する側に操作されたときに、前記ボトム室と前記ロッド室との差圧が前記所定の圧力よりも低くなるように、前記ボトム側比例弁を開口させて前記ボトム室の作動液を前記作動液タンクに排出する
    　ことを特徴とする作業機械。
  3. 　請求項２に記載の作業機械において、
    　前記ロッド側排出流路のうち前記ロッド側流路と前記ロッド側比例弁とを接続する流路部分に設けられた第３切換弁と、
    　前記ロッド側排出流路のうち前記第３切換弁と前記ロッド側比例弁とを接続する流路部分に吐出ポートが接続され、前記作動液タンクに吸込ポートが接続された片傾転型の第３液圧ポンプと、
    　前記ボトム側排出流路のうち前記ボトム側流路と前記ボトム側比例弁とを接続する流路部分に設けられた第４切換弁と、
    　前記ボトム側排出流路のうち前記第４切換弁と前記ボトム側比例弁とを接続する流路部分に吐出ポートが接続され、前記作動液タンクに吸込ポートが接続された片傾転型の第４液圧ポンプと
    　を更に備えたことを特徴とする作業機械。
  4. 　請求項１に記載の作業機械において、
    　前記制御装置は、
    　前記操作レバーの切替周期が所定の周期以下のときに、前記第１液圧ポンプから前記ボトム室に作動液が供給されるように前記第１液圧ポンプの傾転を制御し、かつ前記第２液圧ポンプから前記ロッド室に作動液が供給されるように前記第２液圧ポンプの傾転を制御し、
    　前記操作レバーが前記片ロッド式液圧シリンダを伸長操作する側に操作されたときに、前記第１切換弁を開きかつ前記第２切換弁を閉じ、
    　前記操作レバーが前記片ロッド式液圧シリンダを収縮操作する側に操作されたときに、前記第１切換弁を閉じかつ前記第２切換弁を開く
    　ことを特徴とする作業機械。
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