建設機械の油圧駆動装置
【課題】アンロード弁の耐ハンチング特性を犠牲にすることなく、低温時のエンジン始動における油圧ポンプの負荷を低減し、エンジンの始動性を良好にする建設機械の油圧駆動装置を提供することである。
【解決手段】メインリリーフ弁１３は付勢力変更装置６０を有し、付勢力変更装置６０は、ゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４とともに、メインリリーフ弁１３の設定圧力を、手動操作により、通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）と、この第１圧力より低く、かつ周囲温度が氷点下であって複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時に、油圧ポンプ２の吐出油をアンロード弁９ととともにタンクＴに戻すことを可能とするエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）とに切り換え可能とするリリーフ設定圧力変更手段を構成する。
【解決手段】メインリリーフ弁１３は付勢力変更装置６０を有し、付勢力変更装置６０は、ゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４とともに、メインリリーフ弁１３の設定圧力を、手動操作により、通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）と、この第１圧力より低く、かつ周囲温度が氷点下であって複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時に、油圧ポンプ２の吐出油をアンロード弁９ととともにタンクＴに戻すことを可能とするエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）とに切り換え可能とするリリーフ設定圧力変更手段を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置に係わり、特に、油圧ポンプの吐出圧力が複数のアクチュエータの最高負荷圧力より目標差圧だけ高くなるようにロードセンシング制御を行う油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧駆動装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の油圧駆動装置においては、油圧ポンプ（メインポンプ）の吐出油が導かれる油圧供給回路にメインリリーフ弁とアンロード弁とが接続されている。メインリリーフ弁は一種の安全弁であり、流量制御弁動作時に、アクチュエータの負荷圧が高く、油圧供給回路の圧力（油圧ポンプの吐出圧力）がリリーフ設定圧力（例えば２５Ｍｐａ）に達すると動作し、回路圧力のそれ以上の上昇を防止する。アンロード弁は、主に、流量制御弁が動作していない条件（中立時）で動作し、油圧供給回路の圧力（油圧ポンプの吐出圧力）をロードセンシング制御の目標圧力（例えば１．５Ｍｐａ）より高く、リリーフ設定圧力より低い圧力（例えば２．０Ｍｐａ）に制限し、中立時のエネルギロスを低減する。
【０００３】
また、メインリリーフ弁のリリーフ設定圧力を通常の第１の値と、この第１の値より大きい高負荷作業用の第２の値に変更可能とした油圧駆動装置が特許文献２等に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９３７０５号公報
【特許文献２】特開平３−５５３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載のようなロードセンシング制御を行う油圧駆動装置においては、操作レバーが操作されず、流量制御弁が中立位置にあるときは、油圧ポンプの吐出油は全てアンロード弁を介してタンクに戻る。この状態で油圧ポンプの吐出流量はロードセンシング制御によりある最少流量に制御される。操作レバーの非操作時に油圧ポンプの吐出流量をゼロにせず、最少流量に制御するのは、操作レバーを操作して流量制御弁を中立位置から操作したときのアクチュエータの初期の応答性を確保するためである。このように操作レバーを操作しない（流量制御弁がが中立位置にある）ときであっても油圧ポンプ２は最少流量を吐出しているため、油圧ポンプにはアンロード弁の制御特性に応じた吐出圧力が発生している。
【０００６】
また、油圧ポンプの傾転量（容量）を制御するポンプ傾転制御機構は、通常、油圧ポンプの吐出圧力が高くなると油圧ポンプの傾転量を減少させ、油圧ポンプの吐出流量を減らすよう制御するトルク傾転制御部を備えており、エンジンの停止時は、油圧ポンプはそのトルク傾転制御部のばねの作用により最大傾転に制御されている。このためエンジンの始動時は、ロードセンシング制御により油圧ポンプの傾転は最大傾転から最小傾転へと制御される。
【０００７】
ところで、油圧ショベル等の建設機械が使用される周囲環境は様々であり、氷点下の低温時、場合によっては−１０℃前後又はそれ以下の極低温時に使用される場合もある。このような低温時にキースイッチをＯＮにしてスタータを回しエンジンを始動をした場合、油圧ポンプは上記のようにロードセンシング制御により最大傾転から最小傾転へと制御され、そのときの傾転角（容量）に応じた流量を吐出する。しかし、このときは周囲環境が低温であるため、作動油の粘性上昇が著しく、アンロード弁の応答性も低下してアンロード弁が開弁するのに時間がかかり、圧油供給油路に高圧がこもってしまう。また、作動油の粘性上昇によりロードセンシング制御にも応答遅れが発生し、この応答遅れの間、油圧ポンプの吐出流量が過大となる。その結果、圧油供給油路の圧力（油圧ポンプの吐出圧力）は高圧となり、場合によっては１０ＭＰａにも達する。このため油圧ポンプの負荷（エンジン負荷）が過大となり、スタータを回してもエンジンの回転速度が上がらず、エンジン始動性が低下するという問題を生じる。
【０００８】
特許文献２に記載の油圧駆動装置においては、メインリリーフ弁のリリーフ設定圧力を通常の第１の値と、この第１の値より大きい高負荷作業用の第２の値に変更可能としたものであり、仮にこのような構成をロードセンシング制御を行う油圧駆動装置に適用したとしても、低温時のエンジン始動には圧油供給油路に高圧が発生し、同様に油圧ポンプの負荷（エンジン負荷）が過大となり、エンジン始動性が低下するという問題を生じる。
【０００９】
このような問題を解決する方法として、アンロード弁の応答性を高め、低温時の応答性を確保することが考えられる。しかしながら、操作レバーを操作しない中立位置から操作レバーを徐々に入れた場合、油圧ポンプの吐出圧力が徐々にアンロード弁の設定圧力に近づいてくるため、アンロード弁を介してタンクに戻る作動油の量が少なくなってゆく。この際、アンロード弁に高い応答性を持たせると、その制御が安定せず、発振状態（いわゆるハンチング）に発展してしまうことがある。
【００１０】
本発明の目的は、アンロード弁の耐ハンチング特性を犠牲にすることなく、低温時のエンジン始動における油圧ポンプの負荷を低減し、エンジンの始動性を良好にする建設機械の油圧駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記目的を達成するため、本発明は、エンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、前記複数のアクチュエータの駆動時は前記複数のアクチュエータの最高負荷圧力を検出し、前記複数のアクチュエータの非駆動時はタンク圧を検出し、検出した圧力を信号圧力として出力する最高負荷圧検出手段と、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記信号圧力より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量を制御するロードセンシング制御手段と、前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記複数の流量制御弁に供給する圧油供給油路に接続され、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記信号圧力より設定圧力以上に高くなると開状態となって前記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻すアンロード弁と、前記圧油供給油路に接続され、前記油圧ポンプの吐出圧力がリリーフ圧力として設定された第１圧力以上に高くなると開状態となって前記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻し、前記圧油供給油路の最高圧力を前記第１圧力以下に制限するメインリリーフ弁と、前記メインリリーフ弁のリリーフ圧力を、手動操作により、前記第１圧力と、この第１圧力より低く、かつ前記複数のアクチュエータの非駆動時に前記油圧ポンプの吐出油を前記アンロード弁ととともにタンクに戻すことを可能とするエンジン始動用の第２圧力とに切り換え可能とするリリーフ設定圧力変更手段とを備えるものとする。
【００１２】
このように構成した本発明においては、リリーフ設定圧力変更手段を手動操作することにより、メインリリーフ弁のリリーフ圧力は通常の第１圧力からそれよりも低い、エンジン始動用の第２圧力に切り換わり、メインリリーフ弁は、複数のアクチュエータの非駆動時に油圧ポンプの吐出油をアンロード弁とともにタンクに戻すことが可能となるため、低温時のエンジン始動において、作動油の粘性上昇にるアンロード弁の応答性の低下とロードセンシング制御の応答遅れによって圧油供給油路に高圧が発生することが防止され、油圧ポンプの負荷を低減し、エンジン始動性を向上できる。
【００１３】
また、アンロード弁とメインリリーフ弁の両方で油圧ポンプの吐出油をタンクに戻すため、アンロード弁の応答性を特段高める必要が無く、アンロード弁の耐ハンチング特性を犠牲にすることはない。
【００１４】
このように本発明は、アンロード弁の耐ハンチング特性を犠牲にすることなく、低温時のエンジン始動における油圧ポンプの負荷を低減し、エンジンの始動性を良好にすることができる。
【００１５】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記メインリリーフ弁は、前記メインリリーフ弁の弁体を閉じ方向に付勢して前記メインリリーフ弁のリリーフ圧力を設定するばねを有し、前記リリーフ設定圧力変更手段は、前記メインリリーフ弁の前記ばねの背後に設けられ、かつ油室を有し、この油室の油圧を変更することで前記ばねの付勢力を変更し、前記リリーフ圧力を前記第１圧力と前記第２圧力とに変更する付勢力変更装置と、前記付勢力変更装置の油室をパイロット油圧源とタンクに選択的に連通させるバルブ手段と、前記バルブ手段を切り換える手動操作手段とを有する。
【００１６】
これにより手動操作手段を操作してバルブ手段を切り換えると、付勢力変更装置の油室とパイロット油圧源及びタンクとの連通が切り換わり、ばねの付勢力を変更するので、メインリリーフ弁のリリーフ圧力を第１圧力と第２圧力とに簡単かつ確実に切り換えることができる。
【００１７】
（３）また、上記（２）において、好ましくは、油圧駆動装置は、パイロットポンプと、このパイロットポンプの吐出油路に接続され、前記パイロットポンプの吐出油に基づいてパイロット一次圧を生成するパイロット一次圧生成部と、前記パイロット一次圧生成部により生成されたパイロット一次圧が導かれるパイロット一次圧油路と、前記パイロット一次圧油路に接続され、前記パイロット一次圧油路に導かれたパイロット一次圧に基づいて前記複数の流量制御弁を切り換えるための制御パイロット圧を生成する複数のリモコン弁と、運転室の入口に設けられ、ロック位置とロック解除位置とに操作されるゲートロックレバーと、前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路との間に介装され、前記ゲートロックレバーが前記ロック位置に操作されたときは前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路との連通を遮断しかつ前記パイロット一次圧油路をタンクに連通させ、前記ゲートロックレバーが前記ロック解除位置に操作されたときは前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路を連通させるゲートロック弁とを更に備え、前記パイロット油圧源は、前記パイロットポンプ及び前記パイロット一次圧生成部により構成され、前記バルブ手段は前記ゲートロック弁であり、前記手動操作手段は前記ゲートロックレバーである。
【００１８】
このように既存のゲートロック弁及びゲートロックレバーを利用して、付勢力変更装置の操作手段（バルブ手段及び手動操作手段）を構成することにより、部品点数が低減し、安価な装置構成とすることができるとともに、ゲートロックレバーを操作してゲートロック弁を切り換えると、付勢力変更装置の動作状態も同時に切り換わるため、メインリリーフ弁のリリーフ圧力を第１圧力と第２圧力とに切り換えるための特別な操作が不要となる。
（４）さらに、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記エンジン始動用の第２圧力は、前記ロードセンシング制御手段の目標差圧相当の圧力より高く、前記アンロード弁の設定圧力の２倍以下である。
【００１９】
エンジン始動用の第２圧力をロードセンシング制御手段の目標差圧相当の圧力より高くすることにより、ロードセンシング制御手段により油圧ポンプの容量が最大傾転側に増加するよう制御されることが回避され、燃費を低減することができる。
【００２０】
また、エンジン始動用の第２圧力をアンロード弁の設定圧力の２倍以下とすることにより、低温時のエンジン始動において油圧ポンプの負荷を確実に軽減し、エンジン始動性を良好にすることができる。
（５）また、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記エンジン始動用の第２圧力は、周囲温度が氷点下であって前記複数のアクチュエータの非駆動時に、前記メインリリーフ弁が開状態となって前記油圧ポンプの吐出油を前記アンロード弁とともにタンクに戻すことを可能とする圧力である。
【００２１】
これにより低温時のエンジン始動において油圧ポンプの負荷を確実に軽減し、エンジン始動性を良好にすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、低温時のエンジン始動であっても作動油の粘性上昇によって生じるロードセンシング制御の応答遅れとアンロード弁の応答性の低下による圧油供給油路の圧力上昇を回避し、油圧ポンプの負荷を低減するので、低温時のエンジン始動性を向上することができる。
【００２３】
また、アンロード弁の耐ハンチング特性を犠牲にすることなく、低温時のエンジン始動における油圧ポンプの負荷を低減し、エンジンの始動性を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
〜構成〜
＜全体構成＞
図１は本発明の一実施の形態に係わる油圧駆動装置を示す油圧回路図である。
【００２５】
図１において、本実施の形態に係わる油圧駆動装置は、エンジン１と、このエンジン１により駆動されるメインポンプとしての可変容量型の油圧ポンプ２及び固定容量型のパイロットポンプ３と、コントロールバルブ４と、メインの油圧ポンプ２から吐出された圧油がコントロールバルブ４を介して導かれ、その圧油により駆動される複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…とを備えている。
【００２６】
コントロールバルブ４は、油圧ポンプ２の吐出油を供給する圧油供給油路８に接続され、油圧ポンプ２からアクチュエータ５ａ，５ｂ，…に供給される圧油の流れ（流量と方向）をそれぞれ制御する、複数の圧力補償弁４１ａ，４１ｂ，…及び複数の流量制御弁（メインスプール）４２ａ，４２ｂ，…を含む複数のバルブセクション４ａ，４ｂ，…と、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…の負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…（後述）に接続され、負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…の圧力のうちの最も高い圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時はアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の負荷圧のうち最も高い負荷圧（最高負荷圧Ｐｌｍａｘ）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）を検出し、その検出圧を信号圧力として信号圧油路７に出力するシャトル弁６ａ，６ｂ，…と、圧油供給油路８に接続され、油圧ポンプ２の吐出圧力が信号圧油路７の信号圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は最高負荷圧Ｐｌｍａｘ、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）より設定圧力（目標差圧）以上に高くなると開状態となって油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻し、油圧ポンプ２の吐出圧力をそれ以上高くならないよう制御するアンロード弁９と、圧油供給油路８に接続され、油圧ポンプ２の吐出圧力がリリーフ圧力として設定された第１圧力（後述）以上に高くなると開状態となって油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻し、圧油供給油路８の最高圧力を第１圧力以下に制限するメインリリーフ弁１３と、油圧ポンプ２の吐出圧力と信号圧油路７の信号圧力との差圧（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力と最高負荷圧Ｐｌｍａｘとの差圧（ＬＳ差圧）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力とタンク圧との差圧）を絶対圧として出力する差圧検出弁１１とを備えている。
【００２７】
油圧ポンプ２は傾転量（容量）を制御するポンプ傾転制御機構３０を備え、ポンプ傾転制御機構３０は、油圧ポンプ２の吐出圧力が高くなると油圧ポンプ２の傾転量（以下、適宜「傾転」という）を減少させ、油圧ポンプ２の吐出流量を減らすよう制御するトルク傾転制御部３０ａと、油圧ポンプ２の吐出圧力が信号圧油路７の信号圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は最高負荷圧Ｐｌｍａｘ、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）より設定圧力（目標差圧）だけ高くなるよう油圧ポンプ２の傾転を制御（ロードセンシング制御）するＬＳ傾転制御部３０ｂを備えている。
【００２８】
トルク傾転制御部３０ａはトルク制御アクチュエータ３１ａとばね３１ｂとを有し、トルク制御アクチュエータ３１ａは油圧ポンプ２の吐出圧力が導かれ、油圧ポンプ２の傾転の減少方向に作用し、ばね３１ｂは油圧ポンプ２の傾転の増大方向に作用する。これにより油圧ポンプ２の吐出圧力が上昇し、油圧ポンプ２の吸収トルクがばね３１ｂの設定値（最大吸収トルク）を超えると、トルク制御アクチュエータ３１ａは油圧ポンプ２の傾転を減らして油圧ポンプ２の吐出流量を減少させ、油圧ポンプ２の吸収トルクのそれ以上の増大を防止する。
【００２９】
ＬＳ傾転制御部３０ｂはＬＳ制御弁３２とＬＳ制御アクチュエータ３３とを有し、ＬＳ制御弁３２は、パイロット一次圧生成部２０（後述）のパイロット一次圧に基づいて制御アクチュエータ３３に導かれる制御圧力を生成し、ＬＳ制御アクチュエータ３３はその制御圧力に応じて油圧ポンプ２の傾転を制御する。
【００３０】
ＬＳ制御弁３２は、制御圧力を増圧して油圧ポンプ２の傾転を減らす側に位置する受圧部３２ａと、制御圧力を減圧して油圧ポンプ２の傾転を増やす側に位置する受圧部３２ｂとを有し、受圧部３２ａには差圧検出弁１１の出力圧（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力と最高負荷圧Ｐｌｍａｘとの差圧（ＬＳ差圧）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力とタンク圧との差圧（タンク圧を０とみなした場合は油圧ポンプ２の吐出圧力））が導かれ、受圧部３２ｂにはエンジン回転数検出回路４９（後述）の出力圧が導かれている。受圧部３２ｂはエンジン回転数検出回路４９の出力圧に基づいてロードセンシング制御の目標差圧（例えば１．５ＭＰａ）を設定する。
【００３１】
受圧部３２ａに導かれた差圧検出弁１１の出力圧が受圧部３２ｂに導かれたエンジン回転数検出回路４９の出力圧により設定されたロードセンシング制御の目標差圧より高くなると、ＬＳ制御弁３２は制御圧力を増圧して油圧ポンプ２の傾転を減らし、油圧ポンプ２の吐出流量（従って油圧ポンプ２の吐出圧力）を減少させる。受圧部３２ａに導かれた差圧検出弁１１の出力圧油が受圧部３２ｂに導かれたエンジン回転数検出回路４９の出力圧により設定されたロードセンシング制御の目標差圧より低くなると、ＬＳ制御弁３２は制御圧力を減圧して油圧ポンプ２の傾転を増やし、油圧ポンプ２の吐出流量（従って油圧ポンプ２の吐出圧力）を増大させる。これによりＬＳ制御弁３２は、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は、ＬＳ差圧が目標差圧に等しくなるように（油圧ポンプ２の吐出圧力が最高負荷圧力Ｐｌｍａｘより目標差圧だけ高くなるよう）油圧ポンプ２の傾転を制御し、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は、油圧ポンプ２の吐出圧力が目標差圧に等しくなるように（油圧ポンプ２の吐出圧力がタンク圧（ほぼ０）より目標差圧だけ高くなるよう）制御する。
【００３２】
流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…はそれぞれクローズドセンタ型のバルブであり、図示しない操作レバーの操作により切り換え操作され、その操作レバーの操作量に応じてメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの開口面積を決定する。また、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…は、それぞれ、負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…を有し、これら負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…はアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時（流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…の操作時）はメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの下流側に連通し、負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…にアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の負荷圧が取り出され、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時（流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…の非操作時でそれらが中立位置にあるとき）はタンクＴに連通し、負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…にタンク圧が取り出される。
【００３３】
圧力補償弁４１ａ，４１ｂ，…は、それぞれ、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの上流に設置され、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの前後差圧を制御する前置きタイプ（ビフォアオリフィスタイプ）の圧力補償弁である。圧力補償弁４１ａは対向して設けられた閉方向側に位置する受圧部４６ａ及び開方向側に位置する受圧部４６ｂと、開方向側に位置する受圧部４６ｃとを有し、受圧部４６ａ，４６ｂに流量制御弁４２ａのメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの上流側及び下流側の圧力がそれぞれ導かれ、受圧部４６ｃに差圧検出弁１１の出力圧（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力と最高負荷圧Ｐｌｍａｘとの差圧（ＬＳ差圧）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力とタンク圧との差圧）が導かれ、その出力圧を目標補償差圧として流量制御弁４２ａの前後差圧を制御する。圧力制御弁４１ｂも同様に受圧部４７ａ，４７ｂ，４７ｃを有し、同様に構成されている。圧力補償弁４１ａ，４１ｂ以外の圧力制御弁も同様に構成されている。これにより流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの前後差圧は全て同じ値になるように制御され、負荷圧の大小に係わらず、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部の開口面積に応じた比率で圧油を供給することができる。また、差圧検出弁１１の出力圧（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力と最高負荷圧Ｐｌｍａｘとの差圧（ＬＳ差圧）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力とタンク圧との差圧）を目標補償差圧として流量制御弁４２ａの前後差圧を制御することにより、油圧ポンプ２の吐出流量が要求流量に満たないサチュレーション状態になっても、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの開口面積に応じた比率で圧油を供給することができる。
【００３４】
アンロード弁９は対向して設けられた閉方向側に位置する受圧部９ａ及び開方向側に位置する受圧部９ｂと、受圧部９ａと同じ側に位置するばね９ｃとを有し、受圧部９ａは信号圧油路１０を介して信号圧油路７と接続され、シャトル弁６ａ，６ｂ，…によって検出された信号圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は最高負荷圧Ｐｌｍａｘ、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）が導かれ、受圧部９ｂには油圧ポンプ２の吐出圧力（圧油供給油路８の圧力）が導かれる。受圧部９ａの面積はＡａであり、受圧部９ｂの面積はＡｂであり、両者の面積Ａａ，Ａｂは等しく設定されている。ばね９ｃはアンロード弁の目標差圧（例えば２．０ＭＰａ）を設定する。これによりアンロード弁９は、油圧ポンプ２の吐出圧力が信号圧油路７の信号圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は最高負荷圧Ｐｌｍａｘ、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）より、ばね９ｃにより設定された圧力、すなわち目標差圧以上に高くなると開状態となって油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻し、油圧ポンプ２の吐出圧力をそれ以上高くならないよう制御する。
【００３５】
メインリリーフ弁１３は、閉方向側に位置するばね１３ａと、開弁方向側に位置する受圧部１３ｂとを有し、受圧部１３ｂに油圧ポンプ２の吐出圧力（圧油供給油路８の圧力）が導かれ、油圧ポンプ２の吐出圧力がばね１３ａにより設定されたリリーフ圧力を超えると開弁し、圧油供給油路８の圧油をタンクＴに戻すことで、油圧ポンプ２の吐出圧力のそれ以上の上昇を防止する。また、メインリリーフ弁１３は、ばね１３ａの付勢力を変更することでリリーフ圧力を通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）とエンジン始動用の第２圧力（例えば３ＭＰａ）とに変更する付勢力変更装置６０（後述）を有している。
【００３６】
差圧検出弁１１は、出力圧を増やす側に位置する受圧部１１ａと出力圧を減らす側に位置する受圧部１１ｂ，１１ｃを有し、受圧部１１ａに油圧ポンプ２の吐出圧力が導かれ、受圧部１１ｂ，１１ｃにそれぞれ信号圧油路７の信号圧力と自己の出力圧が導かれ、これらの圧力のバランスで、パイロット一次圧生成部２０（後述）のパイロット一次圧に基づいて油圧ポンプ２の吐出圧力と信号圧油路７の信号圧力との差圧を絶対圧として生成し、出力する。
【００３７】
差圧検出弁１１の出力ポートは信号圧油路１５，１６を介してポンプ傾転制御機構３０のＬＳ制御弁３２の受圧部３２ａに接続され、差圧検出弁１１の出力圧が受圧部３２ａに導かれる。また、差圧検出弁１１の出力ポートは、信号圧油路１５，１７，１８，…を介して圧力補償弁４１ａ，４１ｂ，…の受圧部４６ｃ，４７ｃ，…に接続され、差圧検出弁１１の出力圧が目標補償差圧として受圧部４６ｃ，４７ｃ，…に導かれる。
【００３８】
アクチュエータ５ａ，５ｂは例えば油圧ショベルのブームシリンダ、アームシリンダである。油圧ショベルには、その他のアクチュエータとして、旋回モータ、左右の走行シリンダ、バケットシリンダ等が搭載されている。図１では、それらのアクチュエータと、コントロールバルブ３の対応する部分は図示を省略している。
【００３９】
本実施の形態に係わる油圧駆動装置は、また、エンジン回転数検出回路４９と、パイロット一次圧生成部２０と、ゲートロック弁２３とを備えている。
【００４０】
エンジン回転数検出回路４９は、流量検出弁５０と差圧検出弁５１とを有し、流量検出弁５０は可変の絞り部５０ａを有し、絞り部５０ａの上流側はパイロットポンプ３の吐出油路３ａに接続され、絞り部５０ａの下流側はパイロット一次圧生成部２０の油路３ｃに接続されている。
【００４１】
流量検出弁５０はパイロットポンプ３の吐出流量を絞り部５０ａの前後差圧の変化として検出するものである。パイロットポンプ３の吐出流量はエンジン１の回転数によって変化するため、パイロットポンプ３の吐出流量を検出することによりエンジン１の回転数を検出することができる。例えば、エンジン１の回転数が低下すればパイロットポンプ３の吐出流量が減少し、絞り部５０ａの前後差圧は低下する。
【００４２】
また、絞り部５０ａは開口面積が連続的に変化する可変絞り部として構成されており、流量検出弁５０は更に開方向作動の受圧部５０ｂと絞り方向作動の受圧部５０ｃ及びバネ５０ｄを有し、受圧部５０ｂに可変絞り部５０ａの上流側圧力（吐出油路３ａの圧力）が導かれ、受圧部５０ｃに可変絞り部５０ａの下流側圧力（油路３ｃの圧力）が導かれ、可変絞り部５０ａは自身の前後差圧に依存してその開口面積を変化させる構成となっている。
【００４３】
差圧検出弁５１は、エンジン回転数に依存する圧力として可変絞り部５０ａの前後差圧を絶対圧として出力するエンジン回転数検出弁であり、出力圧を増やす側に位置する受圧部５１ａと出力圧を減らす側に位置する受圧部５１ｂ，５１ｃを有し、受圧部５１ａに可変絞り部５０ａの上流側圧力が導かれ、受圧部５１ｂ，５１ｃにそれぞれ可変絞り部５０ａの下流側圧力と自己の出力圧が導かれ、これらの圧力のバランスでパイロット一次圧生成部２０のパイロット一次圧に基づいて可変絞り部５０ａの前後差圧を絶対圧として生成し、出力する。
【００４４】
差圧検出弁５１の出力ポートは信号圧油路５３を介してＬＳ制御弁３２の受圧部３２ｂに接続され、差圧検出弁５１の出力圧がロードセンシング制御の目標差圧として受圧部３２ｂに導かれる。このように可変絞り部５０ａの前後差圧をＬＳ制御弁３２の受圧部３２ｂに導き、ロードセンシング制御の目標差圧として設定することにより、エンジン回転数に応じたサチュレーション現象の改善が図れ、エンジン回転数を低く設定した場合に良好な微操作性が得られる。なお、この点は特開平１０−１９６６０４号公報に詳しい。
【００４５】
パイロット一次圧生成部２０は油路３ｃに接続されたパイロットリリーフ弁２１を有し、このパイロットリリーフ弁２１により油路３ｃの圧力が一定（例えば４．０ＭＰａ）に保たれ、パイロット一次圧が生成される。油路３ｃの下流側はゲートロック弁２３を介してパイロット一次圧油路３ｂに接続され、このパイロット一次圧油路３ｂに、上記操作レバーにより操作され、パイロット一次圧生成部２０の圧力（パイロット一次圧）に基づいて流量制御弁４２ａ，４２ｂ，４２ｃを操作するための制御パイロット圧を生成するリモコン弁（図示せず）が接続されている。
【００４６】
ゲートロック弁２３は油路３ｃとパイロット一次圧油路３ｂとの間に介装され、油圧ショベルの運転室の入口に設けられたゲートロックレバー２４によって切り換え操作される。ゲートロックレバー２４は運転室への乗員の乗降を許容するロック位置（ＯＦＦ位置）と、運転室への乗員の乗降を妨げるロック解除位置（ＯＮ位置）とに操作可能である。ゲートロックレバー２４がロック位置（ＯＦＦ位置）に操作されると、ゲートロック弁２３もロック位置（図示右側の位置）に切り換えられ、このロック位置では、油路３ｃとパイロット一次圧油路３ｂとの連通を遮断し、パイロット一次圧油路３ｂをタンクＴに連通させる。ゲートロックレバー２４がロック解除位置（ＯＮ位置）に操作されると、ゲートロック弁２３もロック解除位置（図示左側の位置）に切り換えられ、このロック解除位置では、油路３ｃをパイロット一次圧油路３ｂに連通させる。
【００４７】
本実施の形態において、メインリリーフ弁１３の付勢力変更装置６０は油路２２を介してパイロット一次圧油路３ｂに接続され、ゲートロック弁２３がロック解除位置にあるときは、通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）を設定するよう動作し、ゲートロック弁２３がロック位置にあるときは、エンジン始動用の第２圧力（例えば３ＭＰａ）を設定するよう動作する。
【００４８】
ここで、付勢力変更装置６０とゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４は、メインリリーフ弁１３の設定圧力を、手動操作（ゲートロックレバー２３の操作）により、通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）と、この第１圧力より低く、かつ複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時に油圧ポンプ２の吐出油をアンロード弁９ととともにタンクに戻すことを可能とするエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）とに切り換え可能とするリリーフ設定圧力変更手段を構成する。
【００４９】
また、パイロットポンプ３及びパイロット一次圧生成部２０はパイロット油圧源を構成し、ゲートロック弁２３は、付勢力変更装置６０の油室６９（後述）をパイロット油圧源とタンクＴに選択的に連通させるバルブ手段を構成し、ゲートロックレバー２４は前記バルブ手段（ゲートロック弁２３）を切り換える手動操作手段を構成する。
【００５０】
さらに、エンジン始動用の第２圧力は、周囲温度が氷点下であって複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時（複数の流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…の全てが中立位置にあるとき）に、メインリリーフ弁１３が開状態となって油圧ポンプ２の吐出油をアンロード弁９とともにタンクＴに戻すことが可能な程度の低圧設定であり、好ましくは、ロードセンシング制御の目標差圧相当の圧力（例えば１．５ＭＰａ）より高く、アンロード弁９の設定圧力（例えば２．０ＭＰａ）の２倍（例えば４．０ＭＰａ）以下の圧力である。
＜メインリリーフ弁１３の詳細構造＞
図２及び図３は、図１のメインリリーフ弁１３周辺の回路部分を抜き出し、メインリリーフ弁１３及び付勢力変更装置６０の詳細構造を示す図である。図２はゲートロック弁２３がロック位置（ＯＦＦ位置）にあり、リリーフ圧力としてエンジン始動用の第２圧力が設定されているときの状態を示し、図３はゲートロック弁２３がロック解除位置（ＯＮ位置）にあり、リリーフ圧力として通常の第１圧力が設定されているときの状態を示す。
【００５１】
メインリリーフ弁１３は、バルブ室６１、入力ポート６２、出力ポート６３が形成されたハウジング６４及びハウジング６４内に配置され、入力ポート６２を開閉する弁体６５と、ハウジング６４を固定保持し、入力ポート６２に連通する入口通路６６及び出力ポート６３に連通する排出通路６７が形成されたサポート６８とを有し、上述したばね１３ａは、弁体６５を閉じ方向に付勢するようにハウジング６４内に配置され、受圧部１３ｂは、入力ポート６２の下流側で弁体６５が着座する部分に設けられている。入口通路６６は圧油供給油路８に接続され、排出通路６７はタンクＴに接続されている。
【００５２】
また、ハウジング６４内のばね１３ａの背後に付勢力変更装置６０が配置されている。付勢力変更装置６０は、ハウジング６４内でハウジング６４の軸方向（図示左右方向）に移動可能に配置されたピストン部６８と、ピストン部６８の反ばね側に形成された油室６９とを有し、ピストン部６８は、その一端側にばね１３ａの基端部を支持する支持部６８ａを備え、他端側に油室６９に面する受圧部を持つ拡径部６８ｂを備えている。拡径部６８ｂは油室６９内で所定のストロークで移動可能である。油室６９は油路２２を介してパイロット一次圧油路３ｂに接続されている。
【００５３】
図２に示すように、ゲートロック弁２３がロック位置（ＯＦＦ位置）にあり、パイロット一次圧油路３ｂがタンクＴに連通するときは、油室６９もタンクＴに連通し、ピストン部６８の拡径部６８ｂは、ピストン部６８がばね１３ａによって押されることで油室６９内で図示左端位置へと後退する。この状態では、ばね１３ａのセット長は長くなり、ばね力は弱められた状態で保持される。よって、この位置では、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力として通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）より低いエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）が設定される。
【００５４】
図３に示すように、ゲートロック弁２３がロック解除位置（ＯＮ位置）にあり、パイロット一次圧油路３ｂが油路３ｃに連通するときは、油室６９に油路３ｃのパイロット一次圧が導入され、ピストン部６８の拡径部６８ｂがパイロット一次圧によって押されることでピストン部６８は図示左端位置に押し付けられる。この状態では、ばね１３ａのセット長は短くなり、ばね力は強められた状態で保持される。よって、この位置では、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力として通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）が設定される。
＜油圧ショベルの構成＞
図４は本実施の形態の油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。油圧ショベルは、下部走行体１０１、この下部走行体１０１上に旋回可能に搭載された上部旋回体１０２と、この上部旋回体１０２の先端部分にスイングポスト１０３を介して上下及び左右方向に回動可能に連結されたフロント作業機１０４とを備えている。下部走行体１０１はクローラ式であり、トラックフレーム１０５の前方側には上下動可能に排土用のブレード１０６が設けられている。上部旋回体１０２は基礎下部構造をなす旋回台１０７と、旋回台１０７上に設けられたキャノピタイプの運転室１０８とを備えている。フロント作業機１０４はブーム１１１と、アーム１１２と、バケット１１３とを備え、ブーム
の基端はスイングポスト１０３にピン結合され、ブーム１１１の先端はアーム１１２の基端にピン結合され、アーム１１２の先端はバケット１１３にピン結合されている。
【００５５】
ブーム１１１及びアーム１１２は図１に示したブームシリンダ５ａ及びアームシリンダ５ｂを伸縮することにより回動し、上部旋回体１０２は旋回モータ１１６を回転させることにより旋回する。バケット１１３はバケットシリンダ１１７を伸縮することにより回動し、ブレード１０６はブレードシリンダ（図示せず）を伸縮することにより上下動し、下部走行体１０１は左右の走行モータ１１８ａ，１１８ｂを回転させることにより走行し、スイングポスト１０３はスイングシリンダ１１９を伸縮することにより回転する。図１の油圧回路図では旋回モータ１１６、バケットシリンダ１１７、走行モータ１１８ａ、１１８ｂ、スイングシリンダ１１９等のアクチュエータの図示を省略している。
【００５６】
運転室１０８には、オペレータが着座する運転席１２１が設けられ、運転席１２１の右左両側にバケット・ブーム用の操作レバーを備えた操作レバー装置１２２と旋回・アーム用の操作レバーを備えた操作レバー装置１２３とが設けられ、運転席１２１の入り口部分にゲートロックレバー２４が設けられている。図示の実線位置は運転室１２１への乗員の乗降を妨げるロック解除位置（ＯＮ位置）を示し、破線位置は運転室１２１への乗員の乗降を許容するロック位置（ＯＦＦ位置）を示す。操作レバー装置１２２，１２３には、図１〜図３に示すパイロット一次圧油路３ｂに接続されたリモコン弁が内蔵されている。
〜動作〜
次に、本実施の形態の動作を説明する。
【００５７】
＜ゲートロックレバーロック位置の場合＞
一日の作業終了時、オペレータは図示しないエンジンキースイッチをオフにしてエンジン１を停止させる。この際オペレータは、安全性確保のため、ゲートロックレバー２４をロック位置に操作してゲートロック弁２３を同様にロック位置（パイロット一次圧油路３ｂをタンクTに連通させる位置）に切り換え、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…を操作不能な状態とする。また、エンジン１が停止すると、油圧ポンプ２は圧油を吐出しないため、油圧ポンプ２はトルク傾転制御部３０ａのばね３１ｂの作用により最大傾転となる。
【００５８】
一日の作業開始前は、ゲートロックレバー２４はロック位置にあり、かつ油圧ポンプ２の傾転（容量）は最大となっている。また、ゲートロックレバー２４がロック位置にあり、ゲートロック弁２３がパイロット一次圧油路３ｂをタンクTに連通させる位置にあるため、図２に示すように、付勢力変更装置６０のピストン部６８はばね１３ａのセット長を長くし、ばね力を弱めた位置にあり、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力として通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）より低いエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）が設定されている。
【００５９】
一日の作業開始時、オペレータは図示しないエンジンキースイッチを操作してエンジン１を始動する。エンジン１の始動直後、ＬＳ制御弁３２は、受圧部３２ａに導かれた信号圧油路１６の信号圧力が受圧部３２ｂに設定された目標差圧（例えば１．５ＭＰａ）に等しくなるように油圧ポンプ２の傾転（容量）を制御する（ロードセンシング制御）。このとき、操作レバーが操作されず、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…は中立位置にあるため、シャトル弁６１，６１ｂ，…の出力圧である信号油路７の信号圧力はタンク圧であり、差圧検出弁１１の出力圧である信号圧油路１６の信号圧力は油圧ポンプ２の吐出圧力にほぼ等しい圧力となる。ここで、エンジン１の始動直後は油圧ポンプ２は最大傾転にあるため、油圧ポンプ２の吐出圧力は過渡的にロードセンシング制御の目標差圧以上に上昇する。したがって、ＬＳ制御弁３２は、油圧ポンプの吐出圧力が目標差圧に等しくなるよう油圧ポンプ２の傾転を最大傾転から最小傾転へと制御し、油圧ポンプ２の吐出流量を最少となるよう制御する。操作レバーが操作されず、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…が中立位置にあるときでも油圧ポンプ２の吐出流量をゼロではなく、最少に制御するのは、操作レバーを操作して流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…を中立位置から操作したときのアクチュエータの応答性を確保するためである。
【００６０】
このように油圧ポンプ２の傾転（吐出流量）が制御されるとき、油圧ポンプ２の吐出圧力がアンロード弁９の設定圧力（目標差圧）を超えると、アンロード弁９が開いて油圧ポンプ２の吐出油（圧油供給油路８の圧油）をタンクに戻すように作動する。
【００６１】
ここで、周囲温度が氷点下、或いは−１０℃以下となるような極低温時は、エンジン始動時の作動油の粘性は著しく高いため、アンロード弁９の応答性が低下してアンロード弁９が開弁するのに時間がかかり、圧油供給油路８に高圧がこもってしまう。また、作動油の粘性上昇によりロードセンシング制御にも応答遅れが発生し、この応答遅れの間、油圧ポンプ２の吐出流量が過大となる。その結果、圧油供給油路８の圧力（油圧ポンプの吐出圧力）は高圧となり、場合によっては１０ＭＰａにも達する。このため従来は、油圧ポンプ２の負荷（従ってエンジン１の負荷）が過大となり、エンジン始動性が低下していた。
【００６２】
本実施の形態では、ゲートロックレバー２４がロック位置（ＯＦＦ位置）にある場合には、前述したようにメインリリーフ弁１３のリリーフ圧力が通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）より低いエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）となっている。このため油圧ポンプ２の吐出圧力がその低圧の第２圧力に達すると、メインリリーフ弁１３が開弁し、油圧ポンプ２の吐出油をタンクに戻す。
【００６３】
このようにメインリリーフ弁１３がアンロード弁９に加えて開弁することにより、特に低温時において、油圧ポンプ２の吐出圧力が著しく高圧になってしまうのを防ぐことができ、エンジン始動性を向上できる。
【００６４】
また、メインリリーフ弁１３のエンジン始動用の第２圧力を、ロードセンシング制御の目標差圧相当の圧力（例えば１．５ＭＰａ）以下に設定した場合は、ロードセンシング制御手段により油圧ポンプ２の容量が最大傾転側に増加するよう制御され、燃費が無駄になる。これに対し、本実施の形態では、メインリリーフ弁１３の第２圧力を、ロードセンシング制御の目標差圧相当の圧力より高く設定したので、ロードセンシング制御手段により油圧ポンプ２の容量が最大傾転側に増加するよう制御されることが回避され、燃費を低減することができる。
【００６５】
さらに、メインリリーフ弁１３の第２圧力をアンロード弁９の設定圧力の２倍よりも大きく設定した場合は、−１０℃以下となるような極低温時は、エンジン始動における油圧ポンプ２の負荷低減効果が薄れることが懸念される。本実施の形態では、メインリリーフ弁１３の第２圧力をアンロード弁９の設定圧力の２倍以下、特に、１．５倍以下の３．０ＭＰａ程度に設定したので、−１０℃以下の極低温時であっても、油圧ポンプ２の負荷を確実に軽減し、エンジン始動性を良好にすることができる。
【００６６】
＜ゲートロックレバーロック解除位置の場合＞
その後、オペレータがゲートロックレバー２４をロック解除位置（ＯＮ位置）に操作すると、ゲートロック弁２３はパイロットポンプ３の吐出油路３ａをパイロット一次圧油路３ｂに連通させる位置に切り換わり、図３に示すように、付勢力変更装置６０のピストン部６８はばね１３ａのセット長を短くし、ばね力を強めた位置にあり、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力として通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）が設定される。
【００６７】
また、このとき、操作レバーが操作されない限り、油圧ポンプ２はＬＳ制御弁３２により最小傾転に制御されており、油圧ポンプ２の吐出流量は最少となるよう制御される。そして、油圧ポンプ２の吐出圧力がアンロード弁９の設定圧力（例えば２．０ＭＰａ）を超えると、アンロード弁９が開いて油圧ポンプ２の吐出油（圧油供給油路８の圧油）をタンクに戻すように作動するため、油圧ポンプ２の吐出圧力はアンロード弁の設定圧力に維持される。また、そのときは、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力は通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）に設定されるているので、メインリリーフ弁１３は油圧ポンプ２の吐出圧力がその設定圧力に達しない限り、開弁することはない。
＜効果＞
以上のように本実施の形態によれば、リリーフ設定圧力変更手段（付勢力変更装置６０、ゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４）を手動操作することにより、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力は通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）からそれよりも低い、エンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）に切り換わり、メインリリーフ弁１３は、複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時に油圧ポンプ２の吐出圧力がアンロード弁９の設定圧力（例えば２．０ＭＰａ）を超えて上昇したときに、アンロード弁９とともに油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻すことが可能となるため、低温時のエンジン始動において、作動油の粘性上昇にるロードセンシング制御の応答遅れとアンロード弁９の応答性の低下により圧油供給油路８に高圧が発生することが防止され、油圧ポンプ２の吐出圧力が著しく高圧になってしまうのを防ぐことができ、油圧ポンプ２の負荷を低減し、エンジン１の始動性を向上できる。
【００６８】
また、アンロード弁９とメインリリーフ弁１３の両方で油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻すため、アンロード弁９の応答性を特段高める必要が無く、アンロード弁９の耐ハンチング特性を犠牲にすることはない。
【００６９】
また、ゲートロックレバー２４（手動操作手段）を操作してゲートロック弁２３（バルブ手段）を切り換えると、付勢力変更装置６０の油室７２とパイロット一次圧生成部２０及びタンクＴとの連通が切り換わり、ばね１３ａの付勢力を変更するので、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力を第１圧力と第２圧力とに簡単かつ確実に切り換えることができる。
【００７０】
更に、既存のゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４を利用して、付勢力変更装置６０の操作手段（バルブ手段及び手動操作手段）を構成したので、部品点数が低減し、安価な装置構成とすることができるとともに、ゲートロックレバー２４を操作してゲートロック弁２３を切り換えると、付勢力変更装置６０の動作状態も同時に切り換わるため、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力を第１圧力と第２圧力とに切り換えるための特別な操作が不要となる。
【００７１】
なお、以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、付勢力変更装置６０は油圧駆動としたが、例えばソレノイド駆動であってもよく、その場合は、ゲートロックレバー２４の位置を電気的に検出し、ソレノイドの励磁、非励磁を制御することで、上記実施の形態と同様の効果（低温時のエンジン始動におけるエンジン始動性の向上等）を得ることができる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、ゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４を付勢力変更装置６０の操作手段（バルブ手段及び手動操作手段）に兼用したが、専用のバルブ手段及び手動操作手段を設けてもよく、これによっても上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また、上記実施の形態では、ロードセンシング制御の目標差圧はエンジン回転数検出回路４９の出力圧に基づいて、エンジン回転数に応じて変化する可変値として設定し、アンロード弁９の目標差圧はばね９ｃにより一定値として設定したが、アンロード弁９の目標差圧もエンジン回転数検出回路４９の出力圧に基づいて、エンジン回転数に応じて変化する可変値として設定してもよい。
【００７４】
更に、上記実施の形態では、建設機械として油圧ショベルを例にとって説明したが、油圧ショベル以外の建設機械（例えばクレーン、ホイールローダ等）であっても本発明を同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる建設機械の油圧駆動装置の全体構成を示す図である。
【図２】メインリリーフ弁周辺の回路部分を抜き出した図であって、ゲートロック弁がロック位置にあるときのメインリリーフ弁及び付勢力変更装置の状態を示す図である。
【図３】メインリリーフ弁周辺の回路部分を抜き出した図であって、ゲートロック弁がロック解除位置にあるときのメインリリーフ弁及び付勢力変更装置の状態を示す図である。
【図４】本実施の形態の油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ エンジン
２ 油圧ポンプ（メインポンプ）
３ パイロットポンプ
３ａ 吐出油路
３ｂ パイロット油路
３ｃ パイロット一次圧油路
４ コントロールバルブ
４ａ，４ｂ バルブセクション
６ａ，６ｂ シャトル弁
７ 信号圧油路
８ 圧油供給油路
９ アンロード弁
９ａ 受圧部
９ｂ 受圧部
９ｃ ばね
１０ 信号圧油路
１１ 差圧検出弁
１３ メインリリーフ弁
１３ａ ばね
１３ｂ 受圧部
１５，１６，１８，１８ 信号圧油路
２０ パイロット一次圧生成部
２１ パイロットリリーフ弁
２２ 油路
２３ ゲートロック弁
２４ ゲートロックレバー
３０ ポンプ傾転制御機構
３０ａ トルク傾転制御部
３０ｂ ＬＳ傾転制御部（ロードセンシング制御手段）
３１ａ トルク制御アクチュエータ
３１ｂ ばね
３２ ＬＳ制御弁
３２ａ，３２ｂ 受圧部
３３ ＬＳ制御アクチュエータ
４１ａ，４１ｂ 圧力補償弁
４２ａ，４２ｂ 流量制御弁（メインスプール）
４３ａ，４３ｂ メータイン絞り部
４４ａ，４４ｂ 負荷ポート
４９ エンジン回転数検出回路
５０ 流量検出弁
５１ 差圧検出弁
６０ 付勢力変更装置
６１ バルブ室
６２ 入力ポート
６３ 出力ポート
６４ ハウジング
６５ 弁体
６６ 入口通路
６７ 排出通路
６８ ピストン部
６９ 油室
６８ａ ばね支持部
６８ｂ 拡径部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置に係わり、特に、油圧ポンプの吐出圧力が複数のアクチュエータの最高負荷圧力より目標差圧だけ高くなるようにロードセンシング制御を行う油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧駆動装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の油圧駆動装置においては、油圧ポンプ（メインポンプ）の吐出油が導かれる油圧供給回路にメインリリーフ弁とアンロード弁とが接続されている。メインリリーフ弁は一種の安全弁であり、流量制御弁動作時に、アクチュエータの負荷圧が高く、油圧供給回路の圧力（油圧ポンプの吐出圧力）がリリーフ設定圧力（例えば２５Ｍｐａ）に達すると動作し、回路圧力のそれ以上の上昇を防止する。アンロード弁は、主に、流量制御弁が動作していない条件（中立時）で動作し、油圧供給回路の圧力（油圧ポンプの吐出圧力）をロードセンシング制御の目標圧力（例えば１．５Ｍｐａ）より高く、リリーフ設定圧力より低い圧力（例えば２．０Ｍｐａ）に制限し、中立時のエネルギロスを低減する。
【０００３】
また、メインリリーフ弁のリリーフ設定圧力を通常の第１の値と、この第１の値より大きい高負荷作業用の第２の値に変更可能とした油圧駆動装置が特許文献２等に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９３７０５号公報
【特許文献２】特開平３−５５３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載のようなロードセンシング制御を行う油圧駆動装置においては、操作レバーが操作されず、流量制御弁が中立位置にあるときは、油圧ポンプの吐出油は全てアンロード弁を介してタンクに戻る。この状態で油圧ポンプの吐出流量はロードセンシング制御によりある最少流量に制御される。操作レバーの非操作時に油圧ポンプの吐出流量をゼロにせず、最少流量に制御するのは、操作レバーを操作して流量制御弁を中立位置から操作したときのアクチュエータの初期の応答性を確保するためである。このように操作レバーを操作しない（流量制御弁がが中立位置にある）ときであっても油圧ポンプ２は最少流量を吐出しているため、油圧ポンプにはアンロード弁の制御特性に応じた吐出圧力が発生している。
【０００６】
また、油圧ポンプの傾転量（容量）を制御するポンプ傾転制御機構は、通常、油圧ポンプの吐出圧力が高くなると油圧ポンプの傾転量を減少させ、油圧ポンプの吐出流量を減らすよう制御するトルク傾転制御部を備えており、エンジンの停止時は、油圧ポンプはそのトルク傾転制御部のばねの作用により最大傾転に制御されている。このためエンジンの始動時は、ロードセンシング制御により油圧ポンプの傾転は最大傾転から最小傾転へと制御される。
【０００７】
ところで、油圧ショベル等の建設機械が使用される周囲環境は様々であり、氷点下の低温時、場合によっては−１０℃前後又はそれ以下の極低温時に使用される場合もある。このような低温時にキースイッチをＯＮにしてスタータを回しエンジンを始動をした場合、油圧ポンプは上記のようにロードセンシング制御により最大傾転から最小傾転へと制御され、そのときの傾転角（容量）に応じた流量を吐出する。しかし、このときは周囲環境が低温であるため、作動油の粘性上昇が著しく、アンロード弁の応答性も低下してアンロード弁が開弁するのに時間がかかり、圧油供給油路に高圧がこもってしまう。また、作動油の粘性上昇によりロードセンシング制御にも応答遅れが発生し、この応答遅れの間、油圧ポンプの吐出流量が過大となる。その結果、圧油供給油路の圧力（油圧ポンプの吐出圧力）は高圧となり、場合によっては１０ＭＰａにも達する。このため油圧ポンプの負荷（エンジン負荷）が過大となり、スタータを回してもエンジンの回転速度が上がらず、エンジン始動性が低下するという問題を生じる。
【０００８】
特許文献２に記載の油圧駆動装置においては、メインリリーフ弁のリリーフ設定圧力を通常の第１の値と、この第１の値より大きい高負荷作業用の第２の値に変更可能としたものであり、仮にこのような構成をロードセンシング制御を行う油圧駆動装置に適用したとしても、低温時のエンジン始動には圧油供給油路に高圧が発生し、同様に油圧ポンプの負荷（エンジン負荷）が過大となり、エンジン始動性が低下するという問題を生じる。
【０００９】
このような問題を解決する方法として、アンロード弁の応答性を高め、低温時の応答性を確保することが考えられる。しかしながら、操作レバーを操作しない中立位置から操作レバーを徐々に入れた場合、油圧ポンプの吐出圧力が徐々にアンロード弁の設定圧力に近づいてくるため、アンロード弁を介してタンクに戻る作動油の量が少なくなってゆく。この際、アンロード弁に高い応答性を持たせると、その制御が安定せず、発振状態（いわゆるハンチング）に発展してしまうことがある。
【００１０】
本発明の目的は、アンロード弁の耐ハンチング特性を犠牲にすることなく、低温時のエンジン始動における油圧ポンプの負荷を低減し、エンジンの始動性を良好にする建設機械の油圧駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記目的を達成するため、本発明は、エンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、前記複数のアクチュエータの駆動時は前記複数のアクチュエータの最高負荷圧力を検出し、前記複数のアクチュエータの非駆動時はタンク圧を検出し、検出した圧力を信号圧力として出力する最高負荷圧検出手段と、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記信号圧力より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量を制御するロードセンシング制御手段と、前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記複数の流量制御弁に供給する圧油供給油路に接続され、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記信号圧力より設定圧力以上に高くなると開状態となって前記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻すアンロード弁と、前記圧油供給油路に接続され、前記油圧ポンプの吐出圧力がリリーフ圧力として設定された第１圧力以上に高くなると開状態となって前記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻し、前記圧油供給油路の最高圧力を前記第１圧力以下に制限するメインリリーフ弁と、前記メインリリーフ弁のリリーフ圧力を、手動操作により、前記第１圧力と、この第１圧力より低く、かつ前記複数のアクチュエータの非駆動時に前記油圧ポンプの吐出油を前記アンロード弁ととともにタンクに戻すことを可能とするエンジン始動用の第２圧力とに切り換え可能とするリリーフ設定圧力変更手段とを備えるものとする。
【００１２】
このように構成した本発明においては、リリーフ設定圧力変更手段を手動操作することにより、メインリリーフ弁のリリーフ圧力は通常の第１圧力からそれよりも低い、エンジン始動用の第２圧力に切り換わり、メインリリーフ弁は、複数のアクチュエータの非駆動時に油圧ポンプの吐出油をアンロード弁とともにタンクに戻すことが可能となるため、低温時のエンジン始動において、作動油の粘性上昇にるアンロード弁の応答性の低下とロードセンシング制御の応答遅れによって圧油供給油路に高圧が発生することが防止され、油圧ポンプの負荷を低減し、エンジン始動性を向上できる。
【００１３】
また、アンロード弁とメインリリーフ弁の両方で油圧ポンプの吐出油をタンクに戻すため、アンロード弁の応答性を特段高める必要が無く、アンロード弁の耐ハンチング特性を犠牲にすることはない。
【００１４】
このように本発明は、アンロード弁の耐ハンチング特性を犠牲にすることなく、低温時のエンジン始動における油圧ポンプの負荷を低減し、エンジンの始動性を良好にすることができる。
【００１５】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記メインリリーフ弁は、前記メインリリーフ弁の弁体を閉じ方向に付勢して前記メインリリーフ弁のリリーフ圧力を設定するばねを有し、前記リリーフ設定圧力変更手段は、前記メインリリーフ弁の前記ばねの背後に設けられ、かつ油室を有し、この油室の油圧を変更することで前記ばねの付勢力を変更し、前記リリーフ圧力を前記第１圧力と前記第２圧力とに変更する付勢力変更装置と、前記付勢力変更装置の油室をパイロット油圧源とタンクに選択的に連通させるバルブ手段と、前記バルブ手段を切り換える手動操作手段とを有する。
【００１６】
これにより手動操作手段を操作してバルブ手段を切り換えると、付勢力変更装置の油室とパイロット油圧源及びタンクとの連通が切り換わり、ばねの付勢力を変更するので、メインリリーフ弁のリリーフ圧力を第１圧力と第２圧力とに簡単かつ確実に切り換えることができる。
【００１７】
（３）また、上記（２）において、好ましくは、油圧駆動装置は、パイロットポンプと、このパイロットポンプの吐出油路に接続され、前記パイロットポンプの吐出油に基づいてパイロット一次圧を生成するパイロット一次圧生成部と、前記パイロット一次圧生成部により生成されたパイロット一次圧が導かれるパイロット一次圧油路と、前記パイロット一次圧油路に接続され、前記パイロット一次圧油路に導かれたパイロット一次圧に基づいて前記複数の流量制御弁を切り換えるための制御パイロット圧を生成する複数のリモコン弁と、運転室の入口に設けられ、ロック位置とロック解除位置とに操作されるゲートロックレバーと、前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路との間に介装され、前記ゲートロックレバーが前記ロック位置に操作されたときは前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路との連通を遮断しかつ前記パイロット一次圧油路をタンクに連通させ、前記ゲートロックレバーが前記ロック解除位置に操作されたときは前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路を連通させるゲートロック弁とを更に備え、前記パイロット油圧源は、前記パイロットポンプ及び前記パイロット一次圧生成部により構成され、前記バルブ手段は前記ゲートロック弁であり、前記手動操作手段は前記ゲートロックレバーである。
【００１８】
このように既存のゲートロック弁及びゲートロックレバーを利用して、付勢力変更装置の操作手段（バルブ手段及び手動操作手段）を構成することにより、部品点数が低減し、安価な装置構成とすることができるとともに、ゲートロックレバーを操作してゲートロック弁を切り換えると、付勢力変更装置の動作状態も同時に切り換わるため、メインリリーフ弁のリリーフ圧力を第１圧力と第２圧力とに切り換えるための特別な操作が不要となる。
（４）さらに、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記エンジン始動用の第２圧力は、前記ロードセンシング制御手段の目標差圧相当の圧力より高く、前記アンロード弁の設定圧力の２倍以下である。
【００１９】
エンジン始動用の第２圧力をロードセンシング制御手段の目標差圧相当の圧力より高くすることにより、ロードセンシング制御手段により油圧ポンプの容量が最大傾転側に増加するよう制御されることが回避され、燃費を低減することができる。
【００２０】
また、エンジン始動用の第２圧力をアンロード弁の設定圧力の２倍以下とすることにより、低温時のエンジン始動において油圧ポンプの負荷を確実に軽減し、エンジン始動性を良好にすることができる。
（５）また、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記エンジン始動用の第２圧力は、周囲温度が氷点下であって前記複数のアクチュエータの非駆動時に、前記メインリリーフ弁が開状態となって前記油圧ポンプの吐出油を前記アンロード弁とともにタンクに戻すことを可能とする圧力である。
【００２１】
これにより低温時のエンジン始動において油圧ポンプの負荷を確実に軽減し、エンジン始動性を良好にすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、低温時のエンジン始動であっても作動油の粘性上昇によって生じるロードセンシング制御の応答遅れとアンロード弁の応答性の低下による圧油供給油路の圧力上昇を回避し、油圧ポンプの負荷を低減するので、低温時のエンジン始動性を向上することができる。
【００２３】
また、アンロード弁の耐ハンチング特性を犠牲にすることなく、低温時のエンジン始動における油圧ポンプの負荷を低減し、エンジンの始動性を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
〜構成〜
＜全体構成＞
図１は本発明の一実施の形態に係わる油圧駆動装置を示す油圧回路図である。
【００２５】
図１において、本実施の形態に係わる油圧駆動装置は、エンジン１と、このエンジン１により駆動されるメインポンプとしての可変容量型の油圧ポンプ２及び固定容量型のパイロットポンプ３と、コントロールバルブ４と、メインの油圧ポンプ２から吐出された圧油がコントロールバルブ４を介して導かれ、その圧油により駆動される複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…とを備えている。
【００２６】
コントロールバルブ４は、油圧ポンプ２の吐出油を供給する圧油供給油路８に接続され、油圧ポンプ２からアクチュエータ５ａ，５ｂ，…に供給される圧油の流れ（流量と方向）をそれぞれ制御する、複数の圧力補償弁４１ａ，４１ｂ，…及び複数の流量制御弁（メインスプール）４２ａ，４２ｂ，…を含む複数のバルブセクション４ａ，４ｂ，…と、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…の負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…（後述）に接続され、負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…の圧力のうちの最も高い圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時はアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の負荷圧のうち最も高い負荷圧（最高負荷圧Ｐｌｍａｘ）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）を検出し、その検出圧を信号圧力として信号圧油路７に出力するシャトル弁６ａ，６ｂ，…と、圧油供給油路８に接続され、油圧ポンプ２の吐出圧力が信号圧油路７の信号圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は最高負荷圧Ｐｌｍａｘ、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）より設定圧力（目標差圧）以上に高くなると開状態となって油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻し、油圧ポンプ２の吐出圧力をそれ以上高くならないよう制御するアンロード弁９と、圧油供給油路８に接続され、油圧ポンプ２の吐出圧力がリリーフ圧力として設定された第１圧力（後述）以上に高くなると開状態となって油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻し、圧油供給油路８の最高圧力を第１圧力以下に制限するメインリリーフ弁１３と、油圧ポンプ２の吐出圧力と信号圧油路７の信号圧力との差圧（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力と最高負荷圧Ｐｌｍａｘとの差圧（ＬＳ差圧）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力とタンク圧との差圧）を絶対圧として出力する差圧検出弁１１とを備えている。
【００２７】
油圧ポンプ２は傾転量（容量）を制御するポンプ傾転制御機構３０を備え、ポンプ傾転制御機構３０は、油圧ポンプ２の吐出圧力が高くなると油圧ポンプ２の傾転量（以下、適宜「傾転」という）を減少させ、油圧ポンプ２の吐出流量を減らすよう制御するトルク傾転制御部３０ａと、油圧ポンプ２の吐出圧力が信号圧油路７の信号圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は最高負荷圧Ｐｌｍａｘ、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）より設定圧力（目標差圧）だけ高くなるよう油圧ポンプ２の傾転を制御（ロードセンシング制御）するＬＳ傾転制御部３０ｂを備えている。
【００２８】
トルク傾転制御部３０ａはトルク制御アクチュエータ３１ａとばね３１ｂとを有し、トルク制御アクチュエータ３１ａは油圧ポンプ２の吐出圧力が導かれ、油圧ポンプ２の傾転の減少方向に作用し、ばね３１ｂは油圧ポンプ２の傾転の増大方向に作用する。これにより油圧ポンプ２の吐出圧力が上昇し、油圧ポンプ２の吸収トルクがばね３１ｂの設定値（最大吸収トルク）を超えると、トルク制御アクチュエータ３１ａは油圧ポンプ２の傾転を減らして油圧ポンプ２の吐出流量を減少させ、油圧ポンプ２の吸収トルクのそれ以上の増大を防止する。
【００２９】
ＬＳ傾転制御部３０ｂはＬＳ制御弁３２とＬＳ制御アクチュエータ３３とを有し、ＬＳ制御弁３２は、パイロット一次圧生成部２０（後述）のパイロット一次圧に基づいて制御アクチュエータ３３に導かれる制御圧力を生成し、ＬＳ制御アクチュエータ３３はその制御圧力に応じて油圧ポンプ２の傾転を制御する。
【００３０】
ＬＳ制御弁３２は、制御圧力を増圧して油圧ポンプ２の傾転を減らす側に位置する受圧部３２ａと、制御圧力を減圧して油圧ポンプ２の傾転を増やす側に位置する受圧部３２ｂとを有し、受圧部３２ａには差圧検出弁１１の出力圧（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力と最高負荷圧Ｐｌｍａｘとの差圧（ＬＳ差圧）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力とタンク圧との差圧（タンク圧を０とみなした場合は油圧ポンプ２の吐出圧力））が導かれ、受圧部３２ｂにはエンジン回転数検出回路４９（後述）の出力圧が導かれている。受圧部３２ｂはエンジン回転数検出回路４９の出力圧に基づいてロードセンシング制御の目標差圧（例えば１．５ＭＰａ）を設定する。
【００３１】
受圧部３２ａに導かれた差圧検出弁１１の出力圧が受圧部３２ｂに導かれたエンジン回転数検出回路４９の出力圧により設定されたロードセンシング制御の目標差圧より高くなると、ＬＳ制御弁３２は制御圧力を増圧して油圧ポンプ２の傾転を減らし、油圧ポンプ２の吐出流量（従って油圧ポンプ２の吐出圧力）を減少させる。受圧部３２ａに導かれた差圧検出弁１１の出力圧油が受圧部３２ｂに導かれたエンジン回転数検出回路４９の出力圧により設定されたロードセンシング制御の目標差圧より低くなると、ＬＳ制御弁３２は制御圧力を減圧して油圧ポンプ２の傾転を増やし、油圧ポンプ２の吐出流量（従って油圧ポンプ２の吐出圧力）を増大させる。これによりＬＳ制御弁３２は、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は、ＬＳ差圧が目標差圧に等しくなるように（油圧ポンプ２の吐出圧力が最高負荷圧力Ｐｌｍａｘより目標差圧だけ高くなるよう）油圧ポンプ２の傾転を制御し、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は、油圧ポンプ２の吐出圧力が目標差圧に等しくなるように（油圧ポンプ２の吐出圧力がタンク圧（ほぼ０）より目標差圧だけ高くなるよう）制御する。
【００３２】
流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…はそれぞれクローズドセンタ型のバルブであり、図示しない操作レバーの操作により切り換え操作され、その操作レバーの操作量に応じてメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの開口面積を決定する。また、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…は、それぞれ、負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…を有し、これら負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…はアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時（流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…の操作時）はメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの下流側に連通し、負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…にアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の負荷圧が取り出され、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時（流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…の非操作時でそれらが中立位置にあるとき）はタンクＴに連通し、負荷ポート４４ａ，４４ｂ，…にタンク圧が取り出される。
【００３３】
圧力補償弁４１ａ，４１ｂ，…は、それぞれ、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの上流に設置され、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの前後差圧を制御する前置きタイプ（ビフォアオリフィスタイプ）の圧力補償弁である。圧力補償弁４１ａは対向して設けられた閉方向側に位置する受圧部４６ａ及び開方向側に位置する受圧部４６ｂと、開方向側に位置する受圧部４６ｃとを有し、受圧部４６ａ，４６ｂに流量制御弁４２ａのメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの上流側及び下流側の圧力がそれぞれ導かれ、受圧部４６ｃに差圧検出弁１１の出力圧（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力と最高負荷圧Ｐｌｍａｘとの差圧（ＬＳ差圧）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力とタンク圧との差圧）が導かれ、その出力圧を目標補償差圧として流量制御弁４２ａの前後差圧を制御する。圧力制御弁４１ｂも同様に受圧部４７ａ，４７ｂ，４７ｃを有し、同様に構成されている。圧力補償弁４１ａ，４１ｂ以外の圧力制御弁も同様に構成されている。これにより流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの前後差圧は全て同じ値になるように制御され、負荷圧の大小に係わらず、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部の開口面積に応じた比率で圧油を供給することができる。また、差圧検出弁１１の出力圧（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力と最高負荷圧Ｐｌｍａｘとの差圧（ＬＳ差圧）、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時は油圧ポンプ２の吐出圧力とタンク圧との差圧）を目標補償差圧として流量制御弁４２ａの前後差圧を制御することにより、油圧ポンプ２の吐出流量が要求流量に満たないサチュレーション状態になっても、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…のメータイン絞り部４３ａ又は４３ｂの開口面積に応じた比率で圧油を供給することができる。
【００３４】
アンロード弁９は対向して設けられた閉方向側に位置する受圧部９ａ及び開方向側に位置する受圧部９ｂと、受圧部９ａと同じ側に位置するばね９ｃとを有し、受圧部９ａは信号圧油路１０を介して信号圧油路７と接続され、シャトル弁６ａ，６ｂ，…によって検出された信号圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は最高負荷圧Ｐｌｍａｘ、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）が導かれ、受圧部９ｂには油圧ポンプ２の吐出圧力（圧油供給油路８の圧力）が導かれる。受圧部９ａの面積はＡａであり、受圧部９ｂの面積はＡｂであり、両者の面積Ａａ，Ａｂは等しく設定されている。ばね９ｃはアンロード弁の目標差圧（例えば２．０ＭＰａ）を設定する。これによりアンロード弁９は、油圧ポンプ２の吐出圧力が信号圧油路７の信号圧力（アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の駆動時は最高負荷圧Ｐｌｍａｘ、アクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時はタンク圧）より、ばね９ｃにより設定された圧力、すなわち目標差圧以上に高くなると開状態となって油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻し、油圧ポンプ２の吐出圧力をそれ以上高くならないよう制御する。
【００３５】
メインリリーフ弁１３は、閉方向側に位置するばね１３ａと、開弁方向側に位置する受圧部１３ｂとを有し、受圧部１３ｂに油圧ポンプ２の吐出圧力（圧油供給油路８の圧力）が導かれ、油圧ポンプ２の吐出圧力がばね１３ａにより設定されたリリーフ圧力を超えると開弁し、圧油供給油路８の圧油をタンクＴに戻すことで、油圧ポンプ２の吐出圧力のそれ以上の上昇を防止する。また、メインリリーフ弁１３は、ばね１３ａの付勢力を変更することでリリーフ圧力を通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）とエンジン始動用の第２圧力（例えば３ＭＰａ）とに変更する付勢力変更装置６０（後述）を有している。
【００３６】
差圧検出弁１１は、出力圧を増やす側に位置する受圧部１１ａと出力圧を減らす側に位置する受圧部１１ｂ，１１ｃを有し、受圧部１１ａに油圧ポンプ２の吐出圧力が導かれ、受圧部１１ｂ，１１ｃにそれぞれ信号圧油路７の信号圧力と自己の出力圧が導かれ、これらの圧力のバランスで、パイロット一次圧生成部２０（後述）のパイロット一次圧に基づいて油圧ポンプ２の吐出圧力と信号圧油路７の信号圧力との差圧を絶対圧として生成し、出力する。
【００３７】
差圧検出弁１１の出力ポートは信号圧油路１５，１６を介してポンプ傾転制御機構３０のＬＳ制御弁３２の受圧部３２ａに接続され、差圧検出弁１１の出力圧が受圧部３２ａに導かれる。また、差圧検出弁１１の出力ポートは、信号圧油路１５，１７，１８，…を介して圧力補償弁４１ａ，４１ｂ，…の受圧部４６ｃ，４７ｃ，…に接続され、差圧検出弁１１の出力圧が目標補償差圧として受圧部４６ｃ，４７ｃ，…に導かれる。
【００３８】
アクチュエータ５ａ，５ｂは例えば油圧ショベルのブームシリンダ、アームシリンダである。油圧ショベルには、その他のアクチュエータとして、旋回モータ、左右の走行シリンダ、バケットシリンダ等が搭載されている。図１では、それらのアクチュエータと、コントロールバルブ３の対応する部分は図示を省略している。
【００３９】
本実施の形態に係わる油圧駆動装置は、また、エンジン回転数検出回路４９と、パイロット一次圧生成部２０と、ゲートロック弁２３とを備えている。
【００４０】
エンジン回転数検出回路４９は、流量検出弁５０と差圧検出弁５１とを有し、流量検出弁５０は可変の絞り部５０ａを有し、絞り部５０ａの上流側はパイロットポンプ３の吐出油路３ａに接続され、絞り部５０ａの下流側はパイロット一次圧生成部２０の油路３ｃに接続されている。
【００４１】
流量検出弁５０はパイロットポンプ３の吐出流量を絞り部５０ａの前後差圧の変化として検出するものである。パイロットポンプ３の吐出流量はエンジン１の回転数によって変化するため、パイロットポンプ３の吐出流量を検出することによりエンジン１の回転数を検出することができる。例えば、エンジン１の回転数が低下すればパイロットポンプ３の吐出流量が減少し、絞り部５０ａの前後差圧は低下する。
【００４２】
また、絞り部５０ａは開口面積が連続的に変化する可変絞り部として構成されており、流量検出弁５０は更に開方向作動の受圧部５０ｂと絞り方向作動の受圧部５０ｃ及びバネ５０ｄを有し、受圧部５０ｂに可変絞り部５０ａの上流側圧力（吐出油路３ａの圧力）が導かれ、受圧部５０ｃに可変絞り部５０ａの下流側圧力（油路３ｃの圧力）が導かれ、可変絞り部５０ａは自身の前後差圧に依存してその開口面積を変化させる構成となっている。
【００４３】
差圧検出弁５１は、エンジン回転数に依存する圧力として可変絞り部５０ａの前後差圧を絶対圧として出力するエンジン回転数検出弁であり、出力圧を増やす側に位置する受圧部５１ａと出力圧を減らす側に位置する受圧部５１ｂ，５１ｃを有し、受圧部５１ａに可変絞り部５０ａの上流側圧力が導かれ、受圧部５１ｂ，５１ｃにそれぞれ可変絞り部５０ａの下流側圧力と自己の出力圧が導かれ、これらの圧力のバランスでパイロット一次圧生成部２０のパイロット一次圧に基づいて可変絞り部５０ａの前後差圧を絶対圧として生成し、出力する。
【００４４】
差圧検出弁５１の出力ポートは信号圧油路５３を介してＬＳ制御弁３２の受圧部３２ｂに接続され、差圧検出弁５１の出力圧がロードセンシング制御の目標差圧として受圧部３２ｂに導かれる。このように可変絞り部５０ａの前後差圧をＬＳ制御弁３２の受圧部３２ｂに導き、ロードセンシング制御の目標差圧として設定することにより、エンジン回転数に応じたサチュレーション現象の改善が図れ、エンジン回転数を低く設定した場合に良好な微操作性が得られる。なお、この点は特開平１０−１９６６０４号公報に詳しい。
【００４５】
パイロット一次圧生成部２０は油路３ｃに接続されたパイロットリリーフ弁２１を有し、このパイロットリリーフ弁２１により油路３ｃの圧力が一定（例えば４．０ＭＰａ）に保たれ、パイロット一次圧が生成される。油路３ｃの下流側はゲートロック弁２３を介してパイロット一次圧油路３ｂに接続され、このパイロット一次圧油路３ｂに、上記操作レバーにより操作され、パイロット一次圧生成部２０の圧力（パイロット一次圧）に基づいて流量制御弁４２ａ，４２ｂ，４２ｃを操作するための制御パイロット圧を生成するリモコン弁（図示せず）が接続されている。
【００４６】
ゲートロック弁２３は油路３ｃとパイロット一次圧油路３ｂとの間に介装され、油圧ショベルの運転室の入口に設けられたゲートロックレバー２４によって切り換え操作される。ゲートロックレバー２４は運転室への乗員の乗降を許容するロック位置（ＯＦＦ位置）と、運転室への乗員の乗降を妨げるロック解除位置（ＯＮ位置）とに操作可能である。ゲートロックレバー２４がロック位置（ＯＦＦ位置）に操作されると、ゲートロック弁２３もロック位置（図示右側の位置）に切り換えられ、このロック位置では、油路３ｃとパイロット一次圧油路３ｂとの連通を遮断し、パイロット一次圧油路３ｂをタンクＴに連通させる。ゲートロックレバー２４がロック解除位置（ＯＮ位置）に操作されると、ゲートロック弁２３もロック解除位置（図示左側の位置）に切り換えられ、このロック解除位置では、油路３ｃをパイロット一次圧油路３ｂに連通させる。
【００４７】
本実施の形態において、メインリリーフ弁１３の付勢力変更装置６０は油路２２を介してパイロット一次圧油路３ｂに接続され、ゲートロック弁２３がロック解除位置にあるときは、通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）を設定するよう動作し、ゲートロック弁２３がロック位置にあるときは、エンジン始動用の第２圧力（例えば３ＭＰａ）を設定するよう動作する。
【００４８】
ここで、付勢力変更装置６０とゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４は、メインリリーフ弁１３の設定圧力を、手動操作（ゲートロックレバー２３の操作）により、通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）と、この第１圧力より低く、かつ複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時に油圧ポンプ２の吐出油をアンロード弁９ととともにタンクに戻すことを可能とするエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）とに切り換え可能とするリリーフ設定圧力変更手段を構成する。
【００４９】
また、パイロットポンプ３及びパイロット一次圧生成部２０はパイロット油圧源を構成し、ゲートロック弁２３は、付勢力変更装置６０の油室６９（後述）をパイロット油圧源とタンクＴに選択的に連通させるバルブ手段を構成し、ゲートロックレバー２４は前記バルブ手段（ゲートロック弁２３）を切り換える手動操作手段を構成する。
【００５０】
さらに、エンジン始動用の第２圧力は、周囲温度が氷点下であって複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時（複数の流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…の全てが中立位置にあるとき）に、メインリリーフ弁１３が開状態となって油圧ポンプ２の吐出油をアンロード弁９とともにタンクＴに戻すことが可能な程度の低圧設定であり、好ましくは、ロードセンシング制御の目標差圧相当の圧力（例えば１．５ＭＰａ）より高く、アンロード弁９の設定圧力（例えば２．０ＭＰａ）の２倍（例えば４．０ＭＰａ）以下の圧力である。
＜メインリリーフ弁１３の詳細構造＞
図２及び図３は、図１のメインリリーフ弁１３周辺の回路部分を抜き出し、メインリリーフ弁１３及び付勢力変更装置６０の詳細構造を示す図である。図２はゲートロック弁２３がロック位置（ＯＦＦ位置）にあり、リリーフ圧力としてエンジン始動用の第２圧力が設定されているときの状態を示し、図３はゲートロック弁２３がロック解除位置（ＯＮ位置）にあり、リリーフ圧力として通常の第１圧力が設定されているときの状態を示す。
【００５１】
メインリリーフ弁１３は、バルブ室６１、入力ポート６２、出力ポート６３が形成されたハウジング６４及びハウジング６４内に配置され、入力ポート６２を開閉する弁体６５と、ハウジング６４を固定保持し、入力ポート６２に連通する入口通路６６及び出力ポート６３に連通する排出通路６７が形成されたサポート６８とを有し、上述したばね１３ａは、弁体６５を閉じ方向に付勢するようにハウジング６４内に配置され、受圧部１３ｂは、入力ポート６２の下流側で弁体６５が着座する部分に設けられている。入口通路６６は圧油供給油路８に接続され、排出通路６７はタンクＴに接続されている。
【００５２】
また、ハウジング６４内のばね１３ａの背後に付勢力変更装置６０が配置されている。付勢力変更装置６０は、ハウジング６４内でハウジング６４の軸方向（図示左右方向）に移動可能に配置されたピストン部６８と、ピストン部６８の反ばね側に形成された油室６９とを有し、ピストン部６８は、その一端側にばね１３ａの基端部を支持する支持部６８ａを備え、他端側に油室６９に面する受圧部を持つ拡径部６８ｂを備えている。拡径部６８ｂは油室６９内で所定のストロークで移動可能である。油室６９は油路２２を介してパイロット一次圧油路３ｂに接続されている。
【００５３】
図２に示すように、ゲートロック弁２３がロック位置（ＯＦＦ位置）にあり、パイロット一次圧油路３ｂがタンクＴに連通するときは、油室６９もタンクＴに連通し、ピストン部６８の拡径部６８ｂは、ピストン部６８がばね１３ａによって押されることで油室６９内で図示左端位置へと後退する。この状態では、ばね１３ａのセット長は長くなり、ばね力は弱められた状態で保持される。よって、この位置では、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力として通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）より低いエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）が設定される。
【００５４】
図３に示すように、ゲートロック弁２３がロック解除位置（ＯＮ位置）にあり、パイロット一次圧油路３ｂが油路３ｃに連通するときは、油室６９に油路３ｃのパイロット一次圧が導入され、ピストン部６８の拡径部６８ｂがパイロット一次圧によって押されることでピストン部６８は図示左端位置に押し付けられる。この状態では、ばね１３ａのセット長は短くなり、ばね力は強められた状態で保持される。よって、この位置では、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力として通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）が設定される。
＜油圧ショベルの構成＞
図４は本実施の形態の油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。油圧ショベルは、下部走行体１０１、この下部走行体１０１上に旋回可能に搭載された上部旋回体１０２と、この上部旋回体１０２の先端部分にスイングポスト１０３を介して上下及び左右方向に回動可能に連結されたフロント作業機１０４とを備えている。下部走行体１０１はクローラ式であり、トラックフレーム１０５の前方側には上下動可能に排土用のブレード１０６が設けられている。上部旋回体１０２は基礎下部構造をなす旋回台１０７と、旋回台１０７上に設けられたキャノピタイプの運転室１０８とを備えている。フロント作業機１０４はブーム１１１と、アーム１１２と、バケット１１３とを備え、ブーム
の基端はスイングポスト１０３にピン結合され、ブーム１１１の先端はアーム１１２の基端にピン結合され、アーム１１２の先端はバケット１１３にピン結合されている。
【００５５】
ブーム１１１及びアーム１１２は図１に示したブームシリンダ５ａ及びアームシリンダ５ｂを伸縮することにより回動し、上部旋回体１０２は旋回モータ１１６を回転させることにより旋回する。バケット１１３はバケットシリンダ１１７を伸縮することにより回動し、ブレード１０６はブレードシリンダ（図示せず）を伸縮することにより上下動し、下部走行体１０１は左右の走行モータ１１８ａ，１１８ｂを回転させることにより走行し、スイングポスト１０３はスイングシリンダ１１９を伸縮することにより回転する。図１の油圧回路図では旋回モータ１１６、バケットシリンダ１１７、走行モータ１１８ａ、１１８ｂ、スイングシリンダ１１９等のアクチュエータの図示を省略している。
【００５６】
運転室１０８には、オペレータが着座する運転席１２１が設けられ、運転席１２１の右左両側にバケット・ブーム用の操作レバーを備えた操作レバー装置１２２と旋回・アーム用の操作レバーを備えた操作レバー装置１２３とが設けられ、運転席１２１の入り口部分にゲートロックレバー２４が設けられている。図示の実線位置は運転室１２１への乗員の乗降を妨げるロック解除位置（ＯＮ位置）を示し、破線位置は運転室１２１への乗員の乗降を許容するロック位置（ＯＦＦ位置）を示す。操作レバー装置１２２，１２３には、図１〜図３に示すパイロット一次圧油路３ｂに接続されたリモコン弁が内蔵されている。
〜動作〜
次に、本実施の形態の動作を説明する。
【００５７】
＜ゲートロックレバーロック位置の場合＞
一日の作業終了時、オペレータは図示しないエンジンキースイッチをオフにしてエンジン１を停止させる。この際オペレータは、安全性確保のため、ゲートロックレバー２４をロック位置に操作してゲートロック弁２３を同様にロック位置（パイロット一次圧油路３ｂをタンクTに連通させる位置）に切り換え、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…を操作不能な状態とする。また、エンジン１が停止すると、油圧ポンプ２は圧油を吐出しないため、油圧ポンプ２はトルク傾転制御部３０ａのばね３１ｂの作用により最大傾転となる。
【００５８】
一日の作業開始前は、ゲートロックレバー２４はロック位置にあり、かつ油圧ポンプ２の傾転（容量）は最大となっている。また、ゲートロックレバー２４がロック位置にあり、ゲートロック弁２３がパイロット一次圧油路３ｂをタンクTに連通させる位置にあるため、図２に示すように、付勢力変更装置６０のピストン部６８はばね１３ａのセット長を長くし、ばね力を弱めた位置にあり、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力として通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）より低いエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）が設定されている。
【００５９】
一日の作業開始時、オペレータは図示しないエンジンキースイッチを操作してエンジン１を始動する。エンジン１の始動直後、ＬＳ制御弁３２は、受圧部３２ａに導かれた信号圧油路１６の信号圧力が受圧部３２ｂに設定された目標差圧（例えば１．５ＭＰａ）に等しくなるように油圧ポンプ２の傾転（容量）を制御する（ロードセンシング制御）。このとき、操作レバーが操作されず、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…は中立位置にあるため、シャトル弁６１，６１ｂ，…の出力圧である信号油路７の信号圧力はタンク圧であり、差圧検出弁１１の出力圧である信号圧油路１６の信号圧力は油圧ポンプ２の吐出圧力にほぼ等しい圧力となる。ここで、エンジン１の始動直後は油圧ポンプ２は最大傾転にあるため、油圧ポンプ２の吐出圧力は過渡的にロードセンシング制御の目標差圧以上に上昇する。したがって、ＬＳ制御弁３２は、油圧ポンプの吐出圧力が目標差圧に等しくなるよう油圧ポンプ２の傾転を最大傾転から最小傾転へと制御し、油圧ポンプ２の吐出流量を最少となるよう制御する。操作レバーが操作されず、流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…が中立位置にあるときでも油圧ポンプ２の吐出流量をゼロではなく、最少に制御するのは、操作レバーを操作して流量制御弁４２ａ，４２ｂ，…を中立位置から操作したときのアクチュエータの応答性を確保するためである。
【００６０】
このように油圧ポンプ２の傾転（吐出流量）が制御されるとき、油圧ポンプ２の吐出圧力がアンロード弁９の設定圧力（目標差圧）を超えると、アンロード弁９が開いて油圧ポンプ２の吐出油（圧油供給油路８の圧油）をタンクに戻すように作動する。
【００６１】
ここで、周囲温度が氷点下、或いは−１０℃以下となるような極低温時は、エンジン始動時の作動油の粘性は著しく高いため、アンロード弁９の応答性が低下してアンロード弁９が開弁するのに時間がかかり、圧油供給油路８に高圧がこもってしまう。また、作動油の粘性上昇によりロードセンシング制御にも応答遅れが発生し、この応答遅れの間、油圧ポンプ２の吐出流量が過大となる。その結果、圧油供給油路８の圧力（油圧ポンプの吐出圧力）は高圧となり、場合によっては１０ＭＰａにも達する。このため従来は、油圧ポンプ２の負荷（従ってエンジン１の負荷）が過大となり、エンジン始動性が低下していた。
【００６２】
本実施の形態では、ゲートロックレバー２４がロック位置（ＯＦＦ位置）にある場合には、前述したようにメインリリーフ弁１３のリリーフ圧力が通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）より低いエンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）となっている。このため油圧ポンプ２の吐出圧力がその低圧の第２圧力に達すると、メインリリーフ弁１３が開弁し、油圧ポンプ２の吐出油をタンクに戻す。
【００６３】
このようにメインリリーフ弁１３がアンロード弁９に加えて開弁することにより、特に低温時において、油圧ポンプ２の吐出圧力が著しく高圧になってしまうのを防ぐことができ、エンジン始動性を向上できる。
【００６４】
また、メインリリーフ弁１３のエンジン始動用の第２圧力を、ロードセンシング制御の目標差圧相当の圧力（例えば１．５ＭＰａ）以下に設定した場合は、ロードセンシング制御手段により油圧ポンプ２の容量が最大傾転側に増加するよう制御され、燃費が無駄になる。これに対し、本実施の形態では、メインリリーフ弁１３の第２圧力を、ロードセンシング制御の目標差圧相当の圧力より高く設定したので、ロードセンシング制御手段により油圧ポンプ２の容量が最大傾転側に増加するよう制御されることが回避され、燃費を低減することができる。
【００６５】
さらに、メインリリーフ弁１３の第２圧力をアンロード弁９の設定圧力の２倍よりも大きく設定した場合は、−１０℃以下となるような極低温時は、エンジン始動における油圧ポンプ２の負荷低減効果が薄れることが懸念される。本実施の形態では、メインリリーフ弁１３の第２圧力をアンロード弁９の設定圧力の２倍以下、特に、１．５倍以下の３．０ＭＰａ程度に設定したので、−１０℃以下の極低温時であっても、油圧ポンプ２の負荷を確実に軽減し、エンジン始動性を良好にすることができる。
【００６６】
＜ゲートロックレバーロック解除位置の場合＞
その後、オペレータがゲートロックレバー２４をロック解除位置（ＯＮ位置）に操作すると、ゲートロック弁２３はパイロットポンプ３の吐出油路３ａをパイロット一次圧油路３ｂに連通させる位置に切り換わり、図３に示すように、付勢力変更装置６０のピストン部６８はばね１３ａのセット長を短くし、ばね力を強めた位置にあり、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力として通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）が設定される。
【００６７】
また、このとき、操作レバーが操作されない限り、油圧ポンプ２はＬＳ制御弁３２により最小傾転に制御されており、油圧ポンプ２の吐出流量は最少となるよう制御される。そして、油圧ポンプ２の吐出圧力がアンロード弁９の設定圧力（例えば２．０ＭＰａ）を超えると、アンロード弁９が開いて油圧ポンプ２の吐出油（圧油供給油路８の圧油）をタンクに戻すように作動するため、油圧ポンプ２の吐出圧力はアンロード弁の設定圧力に維持される。また、そのときは、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力は通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）に設定されるているので、メインリリーフ弁１３は油圧ポンプ２の吐出圧力がその設定圧力に達しない限り、開弁することはない。
＜効果＞
以上のように本実施の形態によれば、リリーフ設定圧力変更手段（付勢力変更装置６０、ゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４）を手動操作することにより、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力は通常の第１圧力（例えば２５ＭＰａ）からそれよりも低い、エンジン始動用の第２圧力（例えば３．０ＭＰａ）に切り換わり、メインリリーフ弁１３は、複数のアクチュエータ５ａ，５ｂ，…の非駆動時に油圧ポンプ２の吐出圧力がアンロード弁９の設定圧力（例えば２．０ＭＰａ）を超えて上昇したときに、アンロード弁９とともに油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻すことが可能となるため、低温時のエンジン始動において、作動油の粘性上昇にるロードセンシング制御の応答遅れとアンロード弁９の応答性の低下により圧油供給油路８に高圧が発生することが防止され、油圧ポンプ２の吐出圧力が著しく高圧になってしまうのを防ぐことができ、油圧ポンプ２の負荷を低減し、エンジン１の始動性を向上できる。
【００６８】
また、アンロード弁９とメインリリーフ弁１３の両方で油圧ポンプ２の吐出油をタンクＴに戻すため、アンロード弁９の応答性を特段高める必要が無く、アンロード弁９の耐ハンチング特性を犠牲にすることはない。
【００６９】
また、ゲートロックレバー２４（手動操作手段）を操作してゲートロック弁２３（バルブ手段）を切り換えると、付勢力変更装置６０の油室７２とパイロット一次圧生成部２０及びタンクＴとの連通が切り換わり、ばね１３ａの付勢力を変更するので、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力を第１圧力と第２圧力とに簡単かつ確実に切り換えることができる。
【００７０】
更に、既存のゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４を利用して、付勢力変更装置６０の操作手段（バルブ手段及び手動操作手段）を構成したので、部品点数が低減し、安価な装置構成とすることができるとともに、ゲートロックレバー２４を操作してゲートロック弁２３を切り換えると、付勢力変更装置６０の動作状態も同時に切り換わるため、メインリリーフ弁１３のリリーフ圧力を第１圧力と第２圧力とに切り換えるための特別な操作が不要となる。
【００７１】
なお、以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、付勢力変更装置６０は油圧駆動としたが、例えばソレノイド駆動であってもよく、その場合は、ゲートロックレバー２４の位置を電気的に検出し、ソレノイドの励磁、非励磁を制御することで、上記実施の形態と同様の効果（低温時のエンジン始動におけるエンジン始動性の向上等）を得ることができる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、ゲートロック弁２３及びゲートロックレバー２４を付勢力変更装置６０の操作手段（バルブ手段及び手動操作手段）に兼用したが、専用のバルブ手段及び手動操作手段を設けてもよく、これによっても上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また、上記実施の形態では、ロードセンシング制御の目標差圧はエンジン回転数検出回路４９の出力圧に基づいて、エンジン回転数に応じて変化する可変値として設定し、アンロード弁９の目標差圧はばね９ｃにより一定値として設定したが、アンロード弁９の目標差圧もエンジン回転数検出回路４９の出力圧に基づいて、エンジン回転数に応じて変化する可変値として設定してもよい。
【００７４】
更に、上記実施の形態では、建設機械として油圧ショベルを例にとって説明したが、油圧ショベル以外の建設機械（例えばクレーン、ホイールローダ等）であっても本発明を同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる建設機械の油圧駆動装置の全体構成を示す図である。
【図２】メインリリーフ弁周辺の回路部分を抜き出した図であって、ゲートロック弁がロック位置にあるときのメインリリーフ弁及び付勢力変更装置の状態を示す図である。
【図３】メインリリーフ弁周辺の回路部分を抜き出した図であって、ゲートロック弁がロック解除位置にあるときのメインリリーフ弁及び付勢力変更装置の状態を示す図である。
【図４】本実施の形態の油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ エンジン
２ 油圧ポンプ（メインポンプ）
３ パイロットポンプ
３ａ 吐出油路
３ｂ パイロット油路
３ｃ パイロット一次圧油路
４ コントロールバルブ
４ａ，４ｂ バルブセクション
６ａ，６ｂ シャトル弁
７ 信号圧油路
８ 圧油供給油路
９ アンロード弁
９ａ 受圧部
９ｂ 受圧部
９ｃ ばね
１０ 信号圧油路
１１ 差圧検出弁
１３ メインリリーフ弁
１３ａ ばね
１３ｂ 受圧部
１５，１６，１８，１８ 信号圧油路
２０ パイロット一次圧生成部
２１ パイロットリリーフ弁
２２ 油路
２３ ゲートロック弁
２４ ゲートロックレバー
３０ ポンプ傾転制御機構
３０ａ トルク傾転制御部
３０ｂ ＬＳ傾転制御部（ロードセンシング制御手段）
３１ａ トルク制御アクチュエータ
３１ｂ ばね
３２ ＬＳ制御弁
３２ａ，３２ｂ 受圧部
３３ ＬＳ制御アクチュエータ
４１ａ，４１ｂ 圧力補償弁
４２ａ，４２ｂ 流量制御弁（メインスプール）
４３ａ，４３ｂ メータイン絞り部
４４ａ，４４ｂ 負荷ポート
４９ エンジン回転数検出回路
５０ 流量検出弁
５１ 差圧検出弁
６０ 付勢力変更装置
６１ バルブ室
６２ 入力ポート
６３ 出力ポート
６４ ハウジング
６５ 弁体
６６ 入口通路
６７ 排出通路
６８ ピストン部
６９ 油室
６８ａ ばね支持部
６８ｂ 拡径部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、
前記複数のアクチュエータの駆動時は前記複数のアクチュエータの最高負荷圧力を検出し、前記複数のアクチュエータの非駆動時はタンク圧を検出し、検出した圧力を信号圧力として出力する最高負荷圧検出手段と、
前記油圧ポンプの吐出圧力が前記信号圧力より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量を制御するロードセンシング制御手段と、
前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記複数の流量制御弁に供給する圧油供給油路に接続され、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記信号圧力より設定圧力以上に高くなると開状態となって前記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻すアンロード弁と、
前記圧油供給油路に接続され、前記油圧ポンプの吐出圧力がリリーフ圧力として設定された第１圧力以上に高くなると開状態となって前記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻し、前記圧油供給油路の最高圧力を前記第１圧力以下に制限するメインリリーフ弁と、
前記メインリリーフ弁のリリーフ圧力を、手動操作により、前記第１圧力と、この第１圧力より低く、かつ前記複数のアクチュエータの非駆動時に前記油圧ポンプの吐出油を前記アンロード弁ととともにタンクに戻すことを可能とするエンジン始動用の第２圧力とに切り換え可能とするリリーフ設定圧力変更手段とを備えることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記メインリリーフ弁は、前記メインリリーフ弁の弁体を閉じ方向に付勢して前記メインリリーフ弁のリリーフ圧力を設定するばねを有し、
前記リリーフ設定圧力変更手段は、
前記メインリリーフ弁の前記ばねの背後に設けられ、かつ油室を有し、この油室の油圧を変更することで前記ばねの付勢力を変更し、前記リリーフ圧力を前記第１圧力と前記第２圧力とに変更する付勢力変更装置と、
前記付勢力変更装置の油室をパイロット油圧源とタンクに選択的に連通させるバルブ手段と、
前記バルブ手段を切り換える手動操作手段とを有することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の建設機械の油圧駆動装置において、
パイロットポンプと、
このパイロットポンプの吐出油路に接続され、前記パイロットポンプの吐出油に基づいてパイロット一次圧を生成するパイロット一次圧生成部と、
前記パイロット一次圧生成部により生成されたパイロット一次圧が導かれるパイロット一次圧油路と、
前記パイロット一次圧油路に接続され、前記パイロット一次圧油路に導かれたパイロット一次圧に基づいて前記複数の流量制御弁を切り換えるための制御パイロット圧を生成する複数のリモコン弁と、
運転室の入口に設けられ、ロック位置とロック解除位置とに操作されるゲートロックレバーと、
前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路との間に介装され、前記ゲートロックレバーが前記ロック位置に操作されたときは前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路との連通を遮断しかつ前記パイロット一次圧油路をタンクに連通させ、前記ゲートロックレバーが前記ロック解除位置に操作されたときは前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路を連通させるゲートロック弁とを更に備え、
前記パイロット油圧源は、前記パイロットポンプ及び前記パイロット一次圧生成部により構成され、
前記バルブ手段は前記ゲートロック弁であり、
前記手動操作手段は前記ゲートロックレバーであることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記エンジン始動用の第２圧力は、前記ロードセンシング制御手段の目標差圧相当の圧力より高く、前記アンロード弁の設定圧力の２倍以下であることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記エンジン始動用の第２圧力は、周囲温度が氷点下であって前記複数のアクチュエータの非駆動時に、前記メインリリーフ弁が開状態となって前記油圧ポンプの吐出油を前記アンロード弁とともにタンクに戻すことを可能とする圧力であることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項１】
エンジンと、
このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、
前記複数のアクチュエータの駆動時は前記複数のアクチュエータの最高負荷圧力を検出し、前記複数のアクチュエータの非駆動時はタンク圧を検出し、検出した圧力を信号圧力として出力する最高負荷圧検出手段と、
前記油圧ポンプの吐出圧力が前記信号圧力より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量を制御するロードセンシング制御手段と、
前記油圧ポンプから吐出された圧油を前記複数の流量制御弁に供給する圧油供給油路に接続され、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記信号圧力より設定圧力以上に高くなると開状態となって前記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻すアンロード弁と、
前記圧油供給油路に接続され、前記油圧ポンプの吐出圧力がリリーフ圧力として設定された第１圧力以上に高くなると開状態となって前記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻し、前記圧油供給油路の最高圧力を前記第１圧力以下に制限するメインリリーフ弁と、
前記メインリリーフ弁のリリーフ圧力を、手動操作により、前記第１圧力と、この第１圧力より低く、かつ前記複数のアクチュエータの非駆動時に前記油圧ポンプの吐出油を前記アンロード弁ととともにタンクに戻すことを可能とするエンジン始動用の第２圧力とに切り換え可能とするリリーフ設定圧力変更手段とを備えることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記メインリリーフ弁は、前記メインリリーフ弁の弁体を閉じ方向に付勢して前記メインリリーフ弁のリリーフ圧力を設定するばねを有し、
前記リリーフ設定圧力変更手段は、
前記メインリリーフ弁の前記ばねの背後に設けられ、かつ油室を有し、この油室の油圧を変更することで前記ばねの付勢力を変更し、前記リリーフ圧力を前記第１圧力と前記第２圧力とに変更する付勢力変更装置と、
前記付勢力変更装置の油室をパイロット油圧源とタンクに選択的に連通させるバルブ手段と、
前記バルブ手段を切り換える手動操作手段とを有することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の建設機械の油圧駆動装置において、
パイロットポンプと、
このパイロットポンプの吐出油路に接続され、前記パイロットポンプの吐出油に基づいてパイロット一次圧を生成するパイロット一次圧生成部と、
前記パイロット一次圧生成部により生成されたパイロット一次圧が導かれるパイロット一次圧油路と、
前記パイロット一次圧油路に接続され、前記パイロット一次圧油路に導かれたパイロット一次圧に基づいて前記複数の流量制御弁を切り換えるための制御パイロット圧を生成する複数のリモコン弁と、
運転室の入口に設けられ、ロック位置とロック解除位置とに操作されるゲートロックレバーと、
前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路との間に介装され、前記ゲートロックレバーが前記ロック位置に操作されたときは前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路との連通を遮断しかつ前記パイロット一次圧油路をタンクに連通させ、前記ゲートロックレバーが前記ロック解除位置に操作されたときは前記パイロット一次圧生成部と前記パイロット一次圧油路を連通させるゲートロック弁とを更に備え、
前記パイロット油圧源は、前記パイロットポンプ及び前記パイロット一次圧生成部により構成され、
前記バルブ手段は前記ゲートロック弁であり、
前記手動操作手段は前記ゲートロックレバーであることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記エンジン始動用の第２圧力は、前記ロードセンシング制御手段の目標差圧相当の圧力より高く、前記アンロード弁の設定圧力の２倍以下であることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記エンジン始動用の第２圧力は、周囲温度が氷点下であって前記複数のアクチュエータの非駆動時に、前記メインリリーフ弁が開状態となって前記油圧ポンプの吐出油を前記アンロード弁とともにタンクに戻すことを可能とする圧力であることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１０７００９（Ｐ２０１０−１０７００９Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８２０３１（Ｐ２００８−２８２０３１）
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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