(57)【要約】【課題】本発明の課題は、複数の油圧ポンプを備えるLＳシステムにおいてエネルギーロスを低減することができる作業車両を提供することにある。【解決手段】作業車両の制御部は、第１負荷圧が第２負荷圧よりも大きく、且つ、第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量が第１油圧ポンプの吐出可能な流量以下であるときには、第１合分流弁を絞り位置に設定し、第２合分流弁を分離位置に設定する。【選択図】図２
2013079552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油を吐出する第１油圧ポンプと、
前記第１油圧ポンプに接続される第１ポンプ流路と、
油圧によって駆動される第１アクチュエータと、
前記第１アクチュエータに接続される第１アクチュエータ流路と、
前記第１アクチュエータの第１負荷圧を検出する第１負荷圧検出部と、
前記第１ポンプ流路から前記第１アクチュエータ流路に供給される作動油の流量を制御する第１流量制御弁と、
前記第１アクチュエータ流路に接続される第１負荷圧導入流路と、
前記第１ポンプ流路に接続される第１ポンプ圧導入流路と、
前記第１負荷圧導入流路を介して伝達される油圧と前記第１ポンプ圧導入流路を介して伝達される油圧との差圧に応じて前記第１油圧ポンプの吐出流量を制御する第１ロードセンシング弁と、
作動油を吐出する第２油圧ポンプと、
前記第２油圧ポンプに接続される第２ポンプ流路と、
油圧によって駆動される第２アクチュエータと、
前記第２アクチュエータに接続される第２アクチュエータ流路と、
前記第２アクチュエータ流路の第２負荷圧を検出する第２負荷圧検出部と、
前記第２ポンプ流路から前記第２アクチュエータ流路に供給される作動油の流量を制御する第２流量制御弁と、
前記第２アクチュエータ流路に接続される第２負荷圧導入流路と、
前記第２ポンプ流路に接続される第２ポンプ圧導入流路と、
前記第２負荷圧導入流路の油圧と前記第２ポンプ圧導入流路の油圧との差圧に応じて前記第２油圧ポンプの吐出流量を制御する第２ロードセンシング弁と、
前記第１ポンプ流路と前記第２ポンプ流路とを合流させる合流位置と、前記第１ポンプ流路と前記第２ポンプ流路とを分離する分流位置と、前記合流位置よりも小さな開度で前記第１ポンプ流路と前記第２ポンプ流路とを合流させる絞り位置とに切り換え可能な第１合分流弁と、
前記第１負荷圧導入流路と前記第２負荷圧導入流路とを合流させる合流位置と、前記第１負荷圧導入流路と前記第２負荷圧導入流路とを分離する分流位置とに切り換え可能な第２合分流弁と、
前記第１負荷圧が前記第２負荷圧よりも大きく、且つ、前記第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量が前記第１油圧ポンプの吐出可能な流量以下であるときには、前記第１合分流弁を絞り位置に設定し、前記第２合分流弁を分離位置に設定する制御部と、
を備える作業車両。
【請求項２】
前記第１油圧ポンプを駆動する駆動源をさらに備え、
前記制御部は、前記駆動源の出力トルクと前記第１油圧ポンプの吐出圧とに基づき前記第１油圧ポンプの吐出可能な流量を算出する、
請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１油圧ポンプの吐出圧と前記第１負荷圧との差圧と、前記第１流量制御弁の開口面積とに基づいて前記第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量を算出する、
請求項１又は２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１油圧ポンプの吐出圧と前記第１ポンプ圧導入流路の油圧との差圧と、前記第１流量制御弁の開口面積とに基づいて前記第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量を算出する、
請求項１又は２に記載の作業車両。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２負荷圧が前記第１負荷圧よりも大きく、且つ、前記第２アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量が前記第２油圧ポンプの吐出可能な流量以下であるときには、前記第１合分流弁を絞り位置に設定し、前記第２合分流弁を分離位置に設定する、
請求項１から４のいずれかに記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルなどの作業車両は、作業機用の油圧シリンダ、旋回用の油圧モータ、走行用の油圧モータなどのアクチュエータを備えている。作業車両には、これらのアクチュエータを駆動する油圧駆動システムとして、ロードセンシングシステム（以下、「ＬＳシステム」と呼ぶ）が採用されている。ＬＳシステムは、油圧ポンプの吐出圧とアクチュエータの負荷圧との差圧に応じて、油圧ポンプの吐出流量を調整する。
【０００３】
特許文献１に開示されている作業車両では、２つの油圧ポンプを備える２ポンプ型のＬＳシステムが採用されている。２ポンプ型のＬＳシステムは、各油圧ポンプに対して、それぞれ１つ以上の流量制御弁を備えている。流量制御弁は、操作レバーの操作に応じて開口面積を変化させる。これにより、アクチュエータへの作動油の流量が制御される。また、２ポンプ型のＬＳシステムは、合分流弁を備えている。合分流弁は、分流位置と合流位置とに切り換えられる。合分流弁が合流位置であるときには、各油圧ポンプから吐出された作動油が合流して、各アクチュエータに供給される。合分流弁が分流位置であるときには、各油圧ポンプから吐出された作動油は、合流せずに、それぞれ対応するアクチュエータに供給される。作業車両のコントローラーは、操作レバーの操作に応じて合分流弁の状態を切り換える。例えば、油圧ショベルにおいて、ブームを上昇させる操作とアームを動作させる操作との複合操作が行われるときには、合分流弁が合流位置に設定される。また、ブームを降下させる操作とアームを動作させる操作との複合操作が行われるときには、合分流弁が分流位置に設定される。これにより、操作レバーの操作に応じて、各アクチュエータに必要な流量の作動油を供給することができる。
【０００４】
上記のような２ポンプ型のＬＳシステムにおいて、操作レバーの操作割合に応じた流量で作動油の分配を行うためには、各流量制御弁の上流側と下流側との差圧を同一にすればよい。各流量制御弁の上流側と下流側との差圧が同一であれば、各アクチュエータの負荷の大きさの違いによる影響を抑えて、各流量制御弁の開口面積に応じた流量で作動油を分配することができるからである。しかし、合分流弁が合流位置であるときには、各アクチュエータの負荷の大きさが必ずしも同一ではないのに対して、各流量制御弁の上流側の油圧は同一となる。この場合、各流量制御弁の上流側と下流側との差圧は同一にはならない。
【０００５】
そこで、上記のような２ポンプ型のＬＳシステムでは、各アクチュエータに対して圧力補償弁が備えられる。高負荷のアクチュエータに対応する圧力補償弁は全開状態に設定される。一方、低負荷のアクチュエータに対応する圧力補償弁は絞り状態に設定される。これにより、低負荷のアクチュエータには、作動油が減圧して供給される。このため、合分流弁が合流位置であっても、各流量制御弁の上流側と下流側との差圧を同一にすることができると共に、各アクチュエータに負荷の大きさに応じた圧力の作動油を供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−２７２５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のような２ポンプ型のＬＳシステムでは、低負荷のアクチュエータに対応する圧力補償弁において、絞りによるエネルギーロスが発生する。例えば、油圧ショベルでは、ブームの上昇操作とアームの掘削操作とを同時に行うことにより、表土を剥ぎ取るような作業が行われる。このとき、アームシリンダへの供給流量は１つの油圧ポンプからの吐出流量では不足する。このため、合分流弁を合流位置に設定することにより、２つの油圧ポンプからの作動油が合流してブームシリンダとアームシリンダへ供給される。このとき、作業機を持ち上げるためにブームシリンダの負荷圧は比較的高くなる。これに対して、アームシリンダの動作方向は作業機が自重によって下がる方向であるので、アームシリンダの負荷圧はブームシリンダの負荷圧と比べて低くなる。従って、アームシリンダに対応する圧力補償弁では、作動油が絞りによって減圧される。このため、アームシリンダに対応する圧力補償弁ではエネルギーロスが発生する。油圧ショベルの排土作業や掘削作業においても上記の作業の場合と同様に、負荷圧の低いアクチュエータに対応する圧力補償弁において、絞りによるエネルギーロスが発生する。
【０００８】
本発明の課題は、複数の油圧ポンプを備えるLＳシステムにおいてエネルギーロスを低減することができる作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る作業車両は、第１油圧ポンプと、第１ポンプ流路と、第１アクチュエータと、第１アクチュエータ流路と、第１負荷圧検出部と、第１流量制御弁と、第１負荷圧導入流路と、第１ポンプ圧導入流路と、第１ロードセンシング弁と、第２油圧ポンプと、第２ポンプ流路と、第２アクチュエータと、第２アクチュエータ流路と、第２負荷圧検出部と、第２流量制御弁と、第２負荷圧導入流路と、第２ポンプ圧導入流路と、第２ロードセンシング弁と、第１合分流弁と、第２合分流弁と、制御部とを備える。第１油圧ポンプは、作動油を吐出する。第１ポンプ流路は、第１油圧ポンプに接続される。第１アクチュエータは、油圧によって駆動される。第１アクチュエータ流路は、第１アクチュエータに接続される。第１負荷圧検出部は、第１アクチュエータの第１負荷圧を検出する。第１流量制御弁は、第１ポンプ流路から第１アクチュエータ流路に供給される作動油の流量を制御する。第１負荷圧導入流路は、第１アクチュエータ流路に接続される。第１ポンプ圧導入流路は、第１ポンプ流路に接続される。第１ロードセンシング弁は、第１負荷圧導入流路を介して伝達される油圧と第１ポンプ圧導入流路を介して伝達される油圧との差圧に応じて、第１油圧ポンプの吐出流量を制御する。第２油圧ポンプは、作動油を吐出する。第２ポンプ流路は、第２油圧ポンプに接続される。第２アクチュエータは、油圧によって駆動される。第２アクチュエータ流路は、第２アクチュエータに接続される。第２負荷圧検出部は、第２アクチュエータの第２負荷圧を検出する。第２流量制御弁は、第２ポンプ流路から第２アクチュエータ流路に供給される作動油の流量を制御する。第２負荷圧導入流路は、第２アクチュエータ流路に接続される。第２ポンプ圧導入流路は、第２ポンプ流路に接続される。第２ロードセンシング弁は、第２負荷圧導入流路を介して伝達される油圧と第２ポンプ圧導入流路を介して伝達される油圧との差圧に応じて、第２油圧ポンプの吐出流量を制御する。第１合分流弁は、合流位置と、分流位置と、絞り位置とに切り換え可能である。第１合分流弁は、合流位置では、第１ポンプ流路と第２ポンプ流路とを合流させる。第１合分流弁は、分流位置では、第１ポンプ流路と第２ポンプ流路とを分離する。第１合分流弁は、絞り位置では、合流位置よりも小さな開度で第１ポンプ流路と第２ポンプ流路とを合流させる。第２合分流弁は、合流位置と分流位置とに切り換え可能である。第２合分流弁は、合流位置において、第１負荷圧導入流路と第２負荷圧導入流路とを合流させる。第２合分流弁は、分流位置において、第１負荷圧導入流路と第２負荷圧導入流路とを分離する。制御部は、第１負荷圧が第２負荷圧よりも大きく、且つ、第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量が第１油圧ポンプの吐出可能な流量以下であるときには、第１合分流弁を絞り位置に設定し、第２合分流弁を分離位置に設定する。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る作業車両は、第１の態様の作業車両であって、第１油圧ポンプを駆動する駆動源をさらに備える。制御部は、駆動源の出力トルクと第１油圧ポンプの吐出圧とに基づき第１油圧ポンプの吐出可能な流量を算出する。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る作業車両は、第１又は第２の態様の作業車両であって、制御部は、第１油圧ポンプの吐出圧と第１負荷圧との差圧と、第１流量制御弁の開口面積とに基づいて第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量を算出する。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る作業車両は、第１又は第２の態様の作業車両であって、制御部は、第１油圧ポンプの吐出圧と第１ポンプ圧導入流路の油圧との差圧と、第１流量制御弁の開口面積とに基づいて第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量を算出する。
【００１３】
本発明の第５の態様に係る作業車両は、第１から第４の態様のいずれかの作業車両であって、制御部は、第２負荷圧が第１負荷圧よりも大きく、且つ、第２アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量が第２油圧ポンプの吐出可能な流量以下であるときには、第１合分流弁を絞り位置に設定し、第２合分流弁を分離位置に設定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の態様に係る作業車両では、第１負荷圧が第２負荷圧よりも大きく、且つ、第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量が第１油圧ポンプの吐出可能な流量以下であるときには、第１合分流弁が絞り位置に設定され、第２合分流弁が分離位置に設定される。このため、第１負荷圧が第２負荷圧よりも大きくても、第１アクチュエータ流路の油圧と第１ポンプ流路の油圧との間の差圧と、第２アクチュエータ流路の油圧と第２ポンプ流路の油圧との間の差圧とを一致させることができる。また、高圧の第１ポンプ流路の油圧と低圧の第２ポンプ流路の油圧との差圧は、絞り位置に設定される第１合分流弁によって補償される。しかし、第１合分流弁を通過する作動油の流量は、第２アクチュエータに供給される作動油の流量と比べて非常に少ない。すなわち、第１合分流弁を通過する作動油の流量は、従来の作業車両において圧力補償弁を通過する作動油の流量と比べて非常に少ない。このため、本態様に係る作業車両では、エネルギーロスを低減することができる。
【００１５】
本発明の第２の態様に係る作業車両では、駆動源の出力トルクと第１油圧ポンプの吐出圧とに基づいて、第１油圧ポンプの吐出可能な流量を精度よく算出することができる。
【００１６】
本発明の第３の態様に係る作業車両では、第１油圧ポンプの吐出圧と第１負荷圧との差圧と、第１流量制御弁の開口面積とに基づいて第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量を精度よく算出することができる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る作業車両では、第１油圧ポンプの吐出圧と第１ポンプ圧導入流路の油圧との差圧と、第１流量制御弁の開口面積とに基づいて、第１アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量を精度よく算出することができる。
【００１８】
本発明の第５の態様に係る作業車両では、第２負荷圧が第１負荷圧よりも大きく、且つ、第２アクチュエータ流路に供給する作動油の目標流量が第２油圧ポンプの吐出可能な流量以下であるときには、第１合分流弁が絞り位置に設定され、第２合分流弁が分離位置に設定される。このため、第２負荷圧が第１負荷圧よりも大きくても、第１アクチュエータ流路の油圧と第１ポンプ流路の油圧との間の差圧と、第２アクチュエータ流路の油圧と第２ポンプ流路の油圧との間の差圧とを一致させることができる。また、高圧の第２ポンプ流路の油圧と低圧の第１ポンプ流路の油圧との差圧は、絞り位置に設定される第１合分流弁によって補償される。しかし、第１合分流弁を通過する作動油の流量は、第１アクチュエータに供給される作動油の流量と比べて非常に少ない。すなわち、第１合分流弁を通過する作動油の流量は、従来の作業車両において圧力補償弁を通過する作動油の流量と比べて非常に少ない。このため、本態様に係る作業車両では、エネルギーロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの外観図である。
【図２】油圧ショベルに備えられる油圧駆動システムの構成を示すブロック図である。
【図３】油圧ポンプが吐出可能な流量の算出方法を示す図である。
【図４】本実施形態に係る油圧駆動システムの複合操作時の動作の一例を示す図である。
【図５】比較例に係る油圧駆動システムの複合操作時の動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る作業車両について説明する。図１は、作業車両１００の斜視図である。作業車両１００は、油圧ショベルであり、車両本体１と作業機２とを有する。車両本体１は、上部旋回体３と運転室４と下部車体５とを有する。上部旋回体３は、下部車体５上に載置されている。上部旋回体３は、下部車体５に対して旋回可能に設けられる。上部旋回体３は、後述するエンジンや油圧ポンプなどの装置を収容している。運転室４は上部旋回体３の前部に載置されている。運転室４内には、後述する第１操作装置及び第２操作装置が配置される。下部車体５は履帯５ａ，５ｂを有しており、履帯５ａ，５ｂが回転することにより作業車両１００が走行する。
【００２１】
作業機２は、車両本体１の前部に取り付けられており、ブーム９０とアーム９１とバケット９２とブームシリンダ９３とアームシリンダ９４とバケットシリンダ９５とを有する。ブーム９０の基端部は、ブームピン９６を介して上部旋回体３に揺動可能に取り付けられている。アーム９１の基端部は、アームピン９７を介してブーム９０の先端部に揺動可能に取り付けられている。アーム９１の先端部には、バケットピン９８を介してバケット９２が揺動可能に取り付けられている。ブームシリンダ９３とアームシリンダ９４とバケットシリンダ９５とは、それぞれ油圧によって駆動される油圧シリンダである。ブームシリンダ９３はブーム９０を駆動する。アームシリンダ９４は、アーム９１を駆動する。バケットシリンダ９５は、バケット９２を駆動する。
【００２２】
図２は、作業車両１００が備える油圧駆動システム１０の構成を示すブロック図である。油圧駆動システム１０は、エンジン１１と、第１駆動回路１２と、第２駆動回路１３と、第１操作装置１４と、第２操作装置１５と、第１合分流弁１６と、第２合分流弁１７と、ポンプコントローラ１８とエンジンコントローラ１９を有する。
【００２３】
エンジン１１は、例えば、ディーゼルエンジンであり、燃料噴射装置２１からの燃料の噴射量が調整されることにより、エンジン１１の出力が制御される。燃料噴射量の調整は、燃料噴射装置２１がエンジンコントローラ１９によって制御されることで行われる。なお、エンジン１１の実回転速度は、回転速度センサ２２にて検出され、その検出信号は、エンジンコントローラ１９およびポンプコントローラ１８にそれぞれ入力される。エンジンコントローラ１９およびポンプコントローラ１８は、それぞれ、ＣＰＵなどの演算装置や、プログラムやデータなどの情報を記憶する記憶装置を備えている。エンジンコントローラ１９は、燃料噴射装置２１を制御することによりエンジン１１の出力を制御する。エンジンコントローラ１９には、設定された目標エンジン回転速度および作業モードに基づいて設定されるエンジン出力トルク特性がマップ化されて記憶されている。エンジン出力トルク特性は、エンジン１１の出力トルクと回転速度との関係を示す。エンジンコントローラ１９は、エンジン出力トルク特性に基づいて、エンジン１１の出力を制御する。
【００２４】
第１駆動回路１２は、第１油圧ポンプ３１ａと、第１ポンプ流路３２ａと、第１アクチュエータ３３ａと、第１アクチュエータ流路３４ａと、第１流量制御弁３５ａと、第１圧力補償弁３６ａと、第１負荷圧導入流路３７ａと、第１ポンプ圧導入流路３８ａと、第１ロードセンシング弁３９ａと、を有する。第１油圧ポンプ３１ａは、エンジン１１によって駆動され、作動油を吐出する。第１アクチュエータ３３ａは、油圧によって駆動される。第１ポンプ流路３２ａは、第１油圧ポンプ３１ａに接続されている。第１アクチュエータ流路３４ａは、第１アクチュエータ３３ａに接続されている。第１流量制御弁３５ａは、第１ポンプ流路３２ａから第１アクチュエータ流路３４ａに供給される作動油の流量を制御する。第１負荷圧導入流路３７ａは、第１ロードセンシング弁３９ａに接続されている。第１ポンプ圧導入流路３８ａは、第１ポンプ流路３２ａに接続されている。第１ロードセンシング弁３９ａは、第１負荷圧導入流路３７ａを介して伝達される油圧と第１ポンプ圧導入流路３８ａを介して伝達される油圧との差圧に応じて、第１油圧ポンプ３１ａの吐出流量を制御する。
【００２５】
第１油圧ポンプ３１ａは、可変容量型の油圧ポンプである。第１油圧ポンプ３１ａの傾転角が制御されることにより、第１油圧ポンプ３１ａの吐出流量が制御される。第１油圧ポンプ３１ａの傾転角は、第１ポンプ流量制御部４１ａによって制御される。第１ポンプ流量制御部４１ａは、駆動ピストン４２ａとシリンダ４３ａとを有する。シリンダ４３ａの内部は、駆動ピストン４２ａによって第１室４４ａと第２室４５ａとに区画されている。第１室４４ａは、第１ポンプ圧導入流路３８ａに接続されている。第２室４５ａは、第１ロードセンシング弁３９ａを介して第１ポンプ圧導入流路３８ａ又は作動油タンクに接続される。第１室４４ａにおける駆動ピストン４２ａの受圧面積は、第２室４５ａにおける駆動ピストン４２ａの受圧面積よりも小さい。このため、作動油が第１ロードセンシング弁３９ａを介して第２室４５ａに供給されると、駆動ピストン４２ａが矢印Ａｓで示す方向に移動する。これにより、吐出流量が減少する方向に第１油圧ポンプ３１ａの傾転角が変更される。第２室４５ａが第１ロードセンシング弁３９ａを介して作動油タンクに接続されると、第２室４５ａから作動油が排出される。従って、第１室４４ａに供給される作動油の油圧によって、駆動ピストン４２ａが矢印Ａｌで示す方向に移動する。これにより、吐出流量が増大する方向に第１油圧ポンプ３１ａの傾転角が変更される。
【００２６】
第１アクチュエータ３３ａは、例えば、上述したブームシリンダ９３である。第１アクチュエータ３３ａは、シリンダロッド４６ａとシリンダチューブ４７ａとを有する。シリンダチューブ４７ａの内部は、シリンダロッド４６ａによって第１室４８ａと第２室４９ａとに区画されている。第１アクチュエータ流路３４ａは、第１流路５１ａと第２流路５２ａとを有する。第１流路５１ａは、第１室４８ａに接続されている。第２流路５２ａは第２室４９ａに接続されている。第１流路５１ａを介して第１室４８ａに作動油が供給され、第２流路５２ａを介して第２室４９ａから作動油が排出されると、第１アクチュエータ３３ａが伸張する。第２流路５２ａを介して第２室４９ａに作動油が供給され、第１流路５１ａを介して第１室４８ａから作動油が排出されると、第１アクチュエータ３３ａが収縮する。
【００２７】
第１流量制御弁３５ａは、油圧回路において、第１油圧ポンプ３１ａと第１アクチュエータ３３ａとの間に配置される。第１流量制御弁３５ａは、第１ポンプ流路３２ａと第１アクチュエータ流路３４ａとの間に配置されている。第１流量制御弁３５ａは、第１位置Ａ１と第２位置Ｂ１と中立位置Ｃ１に切り換え可能である。第１流量制御弁３５ａは、第１パイロットポート３５ａ１と第２パイロットポート３５ａ２とを有している。第１流量制御弁３５ａは、第１パイロットポート３５ａ１と第２パイロットポート３５ａ２とに印加されるパイロット圧に応じて、第１位置Ａ１と第２位置Ｂ１と中立位置Ｃ１に切り換えられる。第１流量制御弁３５ａは、第１位置Ａ１では、第１ポンプ流路３２ａと第１流路５１ａとをメータリングオリフィス３５ａ３を介して連通させ、第１流路５１ａと第１負荷圧導入流路３７ａとをオリフィス３５ａ４を介して連通させ、第２流路５２ａと作動油タンクとを連通させる。第１流量制御弁３５ａは、第２位置Ｂ１では、第１ポンプ流路３２ａと第２流路５２ａとをメータリングオリフィス３５ａ５を介して連通させ、第２流路５２ａと第１負荷圧導入流路３７ａとをオリフィス３５ａ６を介して連通させ、第１流路５１ａと作動油タンクとを連通させる。第１流量制御弁３５ａは、中立位置Ｃ１では、第１負荷圧導入流路３７ａと作動油タンクとを連通させ、第１ポンプ流路３２ａと第１流路５１ａと第２流路５２ａとを他の流路から遮断する。上述したメータリングオリフィス３５ａ３，３５ａ５の開口面積は、第１操作装置１４から第１パイロットポート３５ａ１と第２パイロットポート３５ａ２とに印加されるパイロット圧に応じて変化する。これにより、第１操作装置１４の操作内容に応じて、第１アクチュエータ３３ａに供給される作動油の流量が制御される。
【００２８】
第１圧力補償弁３６ａは、第１アクチュエータ流路３４ａにおいて、第１アクチュエータ３３ａと第１流量制御弁３５ａとの間に配置される。具体的には、第１圧力補償弁３６ａは、第１アクチュエータ流路３４ａの第１流路５１ａに配置される。第１圧力補償弁３６ａは、連通位置Ｄ１と遮断位置Ｅ１と絞り連通位置Ｆ１とに切り換え可能である。第１圧力補償弁３６ａは、第１パイロットポート３６ａ１と第２パイロットポート３６ａ２とを有する。第１圧力補償弁３６ａは、第１パイロットポート３６ａ１と第２パイロットポート３６ａ２とに印加されるパイロット圧に応じて、連通位置Ｄ１と遮断位置Ｅ１と絞り連通位置Ｆ１とに切り換えられる。第１パイロットポート３６ａ１は、第１流路５１ａにおいて第１流量制御弁３５ａと第１圧力補償弁３６ａとの間に接続されている。第２パイロットポート３６ａ２は、第１負荷圧導入流路３７ａに接続されている。
【００２９】
第１ロードセンシング弁３９ａは、排出位置Ｇ１と供給位置Ｈ１とに切り換え可能である。第１ロードセンシング弁３９ａは、排出位置Ｇ１において、第１ポンプ流量制御部４１ａの第２室４５ａと作動油タンクとを連通させる。第１ロードセンシング弁３９ａは、供給位置Ｈ１において、第１ポンプ流量制御部４１ａの第２室４５ａと第１ポンプ圧導入流路３８ａとを連通させる。第１ロードセンシング弁３９ａは、第１パイロットポート３９ａ１と第２パイロットポート３９ａ２とを有している。第１ロードセンシング弁３９ａは、第１パイロットポート３９ａ１と第２パイロットポート３９ａ２とに印加されるパイロット圧に応じて、排出位置Ｇ１と供給位置Ｈ１とに切り換えられる。第１パイロットポート３９ａ１は、第１ポンプ圧導入流路３８ａに接続されている。第２パイロットポート３９ａ２は、第１負荷圧導入流路３７ａに接続されている。第１ポンプ圧導入流路３８ａを介して第１パイロットポート３９ａ１に印加されるパイロット圧と、第１負荷圧導入流路３７ａを介して第２パイロットポート３９ａ２に印加されるパイロット圧との差圧が所定値以下であるときには、弾性部材３９ａ３の弾性力によって、第１ロードセンシング弁３９ａは排出位置Ｇ１に保持される。第１ポンプ圧導入流路３８ａを介して第１パイロットポート３９ａ１に印加されるパイロット圧と、第１負荷圧導入流路３７ａを介して第２パイロットポート３９ａ２に印加されるパイロット圧との差圧が所定値より大きくなると、第１ロードセンシング弁３９ａは供給位置Ｈ１に切り換わる。
【００３０】
なお、第１ポンプ流路３２ａは、第１アンロード弁５３ａに接続されている。第１アンロード弁５３ａは、第１流量制御弁３５ａが中立位置Ｃ１であるときに、第１ポンプ流路３２ａを作動油タンクに連通させる。これにより、第１油圧ポンプ３１ａから吐出される最小流量の作動油が作動油タンクに送られる。
【００３１】
第１操作装置１４は、第１アクチュエータ３３ａを操作するための装置である。第１操作装置１４は、第１操作部材５４と、第１パイロット弁５５とを有する。第１操作部材５４は、例えば操作レバーであり、オペレータによって操作される。第１操作部材５４は、第１アクチュエータ３３ａを伸張させる第１方向と、第１アクチュエータ３３ａを収縮させる第２方向とに操作可能である。第１アクチュエータ３３ａがブームシリンダ９３である場合、第１方向は、ブーム９０の先端を上昇させる方向であり、第２方向は、ブーム９０の先端を下降させる方向である。第１パイロット弁５５は、第１操作部材５４の操作方向及び操作量に応じたパイロット圧を出力する。具体的には、第１操作部材５４が第１方向に操作されると、第１パイロット弁５５は、その操作量に応じたパイロット圧を第１流量制御弁３５ａの第１パイロットポート３５ａ１に入力する。これにより、第１流量制御弁３５ａは、第１位置Ａ１に設定される。また、メータリングオリフィス３５ａ３の開口面積が、第１操作部材５４の操作量に対応した大きさに設定される。第１操作部材５４が第２方向に操作されると、第１パイロット弁５５は、その操作量に応じたパイロット圧を第１流量制御弁３５ａの第２パイロットポート３５ａ２に入力する。これにより、第１流量制御弁３５ａは、第２位置Ｂ１に設定される。また、メータリングオリフィス３５ａ５の開口面積が、第１操作部材５４の操作量に対応した大きさに設定される。第１操作部材５４が第１方向と第２方向とのいずれの方向にも操作されていない中立位置に位置しているときには、第１パイロット弁５５は、パイロット圧を出力しない。これにより、第１流量制御弁３５ａは、中立位置Ｃ１に設定される。
【００３２】
また、第１駆動回路１２は、第１負荷圧検出部５６ａと第１ポンプ圧検出部５７ａとを有する。第１負荷圧検出部５６ａは、例えば圧力センサであり、第１アクチュエータ流路３４ａに接続されている。具体的には、第１負荷圧検出部５６ａは、第１アクチュエータ流路３４ａにおいて、第１アクチュエータ３３ａと第１圧力補償弁３６ａとの間に接続されている。第１負荷圧検出部５６ａは、第１アクチュエータ３３ａの第１負荷圧を検出する。すなわち、第１負荷圧検出部５６ａは、第１アクチュエータ３３ａに供給される作動油の圧力を検出する。第１ポンプ圧検出部５７ａは、例えば圧力センサであり、第１ポンプ流路３２ａに接続されている。第１ポンプ圧検出部５７ａは、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧を検出する。第１駆動回路１２は、第１パイロット圧検出部５８ａを有する。第１パイロット圧検出部５８ａは、例えば、一対の圧力センサ５９，６０を有しており、第１パイロット弁５５から第１流量制御弁３５ａの第１パイロットポート３５ａ１と第２パイロットポート３５ａ２とに印加されるパイロット圧を検出する。第１負荷圧検出部５６ａ、第１ポンプ圧検出部５７ａ、第１パイロット圧検出部５８ａは、それぞれ検出信号をポンプコントローラ１８に送る。
【００３３】
第２駆動回路１３は、第２油圧ポンプ３１ｂと、第２ポンプ流路３２ｂと、第２アクチュエータ３３ｂと、第２アクチュエータ流路３４ｂと、第２流量制御弁３５ｂと、第２圧力補償弁３６ｂと、第２負荷圧導入流路３７ｂと、第２ポンプ圧導入流路３８ｂと、第２ロードセンシング弁３９ｂと、を有する。第２油圧ポンプ３１ｂは、エンジン１１によって駆動され、作動油を吐出する。第２アクチュエータ３３ｂは、油圧によって駆動される。第２アクチュエータ３３ｂは、例えば上述したアームシリンダ４３ａである。第２ポンプ流路３２ｂは、第２油圧ポンプ３１ｂに接続されている。第２アクチュエータ流路３４ｂは、第２アクチュエータ３３ｂに接続されている。第２流量制御弁３５ｂは、第２ポンプ流路３２ｂから第２アクチュエータ流路３４ｂに供給される作動油の流量を制御する。第２負荷圧導入流路３７ｂは、第２ロードセンシング弁３９ｂに接続されている。第２ポンプ圧導入流路３８ｂは、第２ポンプ流路３２ｂに接続されている。第２ロードセンシング弁３９ｂは、第２負荷圧導入流路３７ｂを介して伝達される油圧と第２ポンプ圧導入流路３８ｂを介して伝達される油圧との差圧に応じて、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出流量を制御する。第２ポンプ圧導入流路３８ｂを介して第１パイロットポート３９ｂ１に印加されるパイロット圧と、第２負荷圧導入流路３７ｂを介して第２パイロットポート３９ｂ２に印加されるパイロット圧との差圧が所定値より大きくなると、第２ロードセンシング弁３９ｂは、供給位置Ｈ２に切り換わる。この所定値は、弾性部材３９ｂ３の弾性力によって規定されており、上述した第１ロードセンシング弁３９ａにおいて弾性部材３９ａ３によって規定される所定値と同じ大きさに設定されている。第２操作装置１５は、第２アクチュエータ３３ｂを操作するための装置である。第２油圧ポンプ３１ｂ、第２アクチュエータ３３ｂ、第２流量制御弁３５ｂ、第２圧力補償弁３６ｂ、第２ロードセンシング弁３９ｂの構成は、上述した第１油圧ポンプ３１ａ、第１アクチュエータ３３ａ、第１流量制御弁３５ａ、第１圧力補償弁３６ａ、第１ロードセンシング弁３９ａの構成とそれぞれ同様であるため、詳細な説明を省略する。第２ポンプ流路３２ｂ、第２アクチュエータ流路３４ｂ、第２負荷圧導入流路３７ｂ、第２ポンプ圧導入流路３８ｂの構成は、上述した第１ポンプ流路３２ａ、第１アクチュエータ流路３４ａ、第１負荷圧導入流路３７ａ、第１ポンプ圧導入流路３８ａの構成とそれぞれ同様であるため、詳細な説明を省略する。なお、図２では、特に説明が無い限り、互いに対応する第１駆動回路１２の構成と第２駆動回路１３の構成には、同じ数字を含む符号を付している。
【００３４】
第２操作装置１５は、第２アクチュエータ３３ｂを操作するための装置である。第２操作装置１５は、第２操作部材６１と、第１パイロット弁６２とを有する。第２操作部材６１は、例えば操作レバーであり、オペレータによって操作される。第２操作装置１５は、第２アクチュエータ３３ｂを伸張させる第１方向と、第２アクチュエータ３３ｂを収縮させる第２方向とに操作可能である。第２アクチュエータ３３ｂがアームシリンダ９４である場合、第１方向は、アーム９１の先端を車両本体１に近づく方向に移動させる方向であり、第２方向は、アーム９１の先端を車両本体１から離れる方向に移動させる方向である。第２パイロット弁６２は、第２操作装置１５の操作方向及び操作量に応じたパイロット圧を出力する。具体的には、第２操作装置１５が第１方向に操作されると、第２パイロット弁６２は、その操作量に応じたパイロット圧を第２流量制御弁３５ｂの第１パイロットポート３５ｂ１に入力する。これにより、第２流量制御弁３５ｂは、第１位置Ａ２に設定される。また、メータリングオリフィス３５ｂ３の開口面積が、第２操作装置１５の操作量に対応した大きさに設定される。第２操作装置１５が第２方向に操作されると、第２パイロット弁６２は、その操作量に応じたパイロット圧を第２流量制御弁３５ｂの第２パイロットポート３５ｂ２に入力する。これにより、第２流量制御弁３５ｂは、第２位置Ｂ２に設定される。また、メータリングオリフィス３５ｂ５の開口面積が、第２操作装置１５の操作量に対応した大きさに設定される。第２操作装置１５が第１方向と第２方向とのいずれの方向にも操作されていない中立位置に位置しているときには、第２パイロット弁６２は、パイロット圧を出力しない。これにより、第２流量制御弁３５ｂは、中立位置Ｃ２に設定される。なお、以下の説明において、第２操作部材６１の第１方向への操作を「掘削操作」と呼ぶ。
【００３５】
第２駆動回路１３は、第２負荷圧検出部５６ｂと第２ポンプ圧検出部５７ｂとを有する。第２負荷圧検出部５６ｂは、例えば圧力センサであり、第２アクチュエータ流路３４ｂに接続されている。具体的には、第２負荷圧検出部５６ｂは、第２アクチュエータ流路３４ｂにおいて、第２アクチュエータ３３ｂと第２圧力補償弁３６ｂとの間に接続されている。第２負荷圧検出部５６ｂは、第２アクチュエータ３３ｂの第２負荷圧を検出する。すなわち、第２負荷圧検出部５６ｂは、第２アクチュエータ３３ｂに供給される作動油の圧力を検出する。第２ポンプ圧検出部５７ｂは、例えば圧力センサであり、第２ポンプ流路３２ｂに接続されている。第２ポンプ圧検出部５７ｂは、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧を検出する。第２駆動回路１３は、第２パイロット圧検出部５８ｂを有する。第２パイロット圧検出部５８ｂは、例えば一対の圧力センサ６３，６４を有しており、第２パイロット弁６２から第２流量制御弁３５ｂの第１パイロットポート３５ｂ１と第２パイロットポート３５ｂ２とに印加されるパイロット圧を検出する。第２負荷圧検出部５６ｂ、第２ポンプ圧検出部５７ｂ、第２パイロット圧検出部５８ｂは、それぞれ検出信号をポンプコントローラ１８に送る。
【００３６】
第１合分流弁１６は、合流位置Ｘと、分流位置Ｙと、絞り位置Ｚとに切り換え可能である。第１合分流弁１６は、合流位置Ｘでは、第１ポンプ流路３２ａと第２ポンプ流路３２ｂとを合流させる。例えば、第１合分流弁１６の開度は、合流位置Ｘにおいて全開となる。第１合分流弁１６は、分流位置Ｙでは、第１ポンプ流路３２ａと第２ポンプ流路３２ｂとを分離する。第１合分流弁１６は、絞り位置Ｚでは、合流位置Ｘよりも小さな開度で第１ポンプ流路３２ａと第２ポンプ流路３２ｂとを合流させる。第１合分流弁１６は、パイロットポート１６ｐを有しており、パイロットポート１６ｐに印加されるパイロット圧に応じて、合流位置Ｘと、分流位置Ｙと、絞り位置Ｚとに切り換えられる。また、絞り位置Ｚでの第１合分流弁１６の開口面積は、パイロットポート１６ｐに印加されるパイロット圧に応じて制御される。
【００３７】
第２合分流弁１７は、合流位置Ｍと分流位置Ｎとに切り換え可能である。第２合分流弁１７は、パイロットポート１７ｐを有しており、パイロットポート１７ｐに印加されるパイロット圧に応じて、合流位置Mと分流位置Nとに切り換えられる。第２合分流弁１７は、合流位置Ｍにおいて、第１負荷圧導入流路３７ａと第２負荷圧導入流路３７ｂとを合流させる。第１負荷圧導入流路３７ａは、第１アクチュエータ側導入流路３７ａ１と、第１パイロットポート側導入流路３７ａ２とを有する。第１アクチュエータ側導入流路３７ａ１は、第１流量制御弁３５ａに接続されている。第１パイロットポート側導入流路３７ａ２は、第１ロードセンシング弁３９ａの第２パイロットポート３９ａ２に接続されている。また、第２負荷圧導入流路３７ｂは、第２アクチュエータ側導入流路３７ｂ１と、第２パイロットポート側導入流路３７ｂ２とを有する。第２アクチュエータ側導入流路３７ｂ１は、第２流量制御弁３５ｂに接続されている。第２パイロットポート側導入流路３７ｂ２は、第２ロードセンシング弁３９ｂの第２パイロットポート３９ｂ２に接続されている。第１アクチュエータ側導入流路３７ａ１と第２アクチュエータ側導入流路３７ｂ１との間には、シャトル弁６５が配置されている。シャトル弁６５は、第１アクチュエータ側導入流路３７ａ１と第２アクチュエータ側導入流路３７ｂ１とのうち、油圧が大きい方の流路を、第１パイロットポート側導入流路３７ａ２と第２パイロットポート側導入流路３７ｂ２とに接続する。従って、第１アクチュエータ流路３４ａの油圧が第２アクチュエータ流路３４ｂの油圧よりも大きいときには、第１アクチュエータ３３ａの第１負荷圧が第１ロードセンシング弁３９ａの第２パイロットポート３９ａ２と第２ロードセンシング弁３９ｂの第２パイロットポート３９ｂ２とに入力される。また、第２アクチュエータ流路３４ｂの油圧が第１アクチュエータ流路３４ａの油圧よりも大きいときには、第２アクチュエータ３３ｂの第２負荷圧が第１ロードセンシング弁３９ａの第２パイロットポート３９ａ２と第２ロードセンシング弁３９ｂの第２パイロットポート３９ｂ２とに入力される。第２合分流弁１７は、分流位置Ｎにおいて、第１負荷圧導入流路３７ａと第２負荷圧導入流路３７ｂとを分離する。この場合、第１アクチュエータ流路３４ａを介して第１負荷圧が第１ロードセンシング弁３９ａの第２パイロットポート３９ａ２に入力される。また、第２アクチュエータ流路３４ｂを介して第２負荷圧が第２ロードセンシング弁３９ｂの第２パイロットポート３９ｂ２に入力される。
【００３８】
なお、第１負荷圧導入流路３７ａは、チェック弁６６ａを介して作動油タンクに接続されている。また、上述したように、第１負荷圧導入流路３７ａに送られる作動油は、第１流量制御弁３５ａにおいてオリフィス３５ａ４又はオリフィス３５ａ６を通過する。このため、第２合分流弁１７が分流位置Ｎであるときには、第１負荷圧導入流路３７ａから第１圧力補償弁３６ａの第２パイロットポート３６ａ２に印加される油圧は、第１アクチュエータ流路３４ａから直接的に第１圧力補償弁３６ａの第１パイロットポート３６ａ１に印加される油圧よりも小さくなる。従って、第１圧力補償弁３６ａは、連通位置Ｄ１に設定される。同様に、第２合分流弁１７が分流位置Ｎであるときには、第２負荷圧導入流路３７ｂから第２圧力補償弁３６ｂの第２パイロットポート３６ｂ２に印加される油圧は、第２アクチュエータ流路３４ｂから直接的に第２圧力補償弁３６ｂの第１パイロットポート３６ｂ１に印加される油圧よりも小さくなる。従って、第２圧力補償弁３６ｂは、連通位置Ｄ２に設定される。
【００３９】
ポンプコントローラ１８は、第１電磁弁６７を電気的に制御することにより、第１合分流弁１６の切換を制御する。第１電磁弁６７は、電磁比例減圧弁である。第１電磁弁６７は、ポンプコントローラ１８からの指令信号に応じて、パイロット油圧源６９（例えばパイロット用油圧ポンプ）からの作動油を減圧して、第１合分流弁１６のパイロットポート１６ｐへ送る。また、ポンプコントローラ１８は、第２電磁弁６８を電気的に制御することにより、第２合分流弁１７の切換を制御する。第２電磁弁６８は、電磁比例減圧弁である。第２電磁弁６８は、ポンプコントローラ１８からの指令信号に応じて、パイロット油圧源６９からの作動油を減圧して、第２合分流弁１７のパイロットポート１７ｐへ送る。ポンプコントローラ１８は、本発明の制御部に相当する。ポンプコントローラ１８は、第１負荷圧が第２負荷圧よりも大きく、且つ、第１アクチュエータ流路３４ａに供給する作動油の目標流量が第１油圧ポンプ３１ａの制限流量以下であるときには、第１合分流弁１６を絞り位置Ｚに設定し、第２合分流弁１７を分流位置Ｎに設定する。なお、第１油圧ポンプ３１ａの制限流量とは、第１油圧ポンプ３１ａが吐出可能な流量を意味する。また、ポンプコントローラ１８は、第２負荷圧が第１負荷圧よりも大きく、且つ、第２アクチュエータ流路３４ｂに供給する作動油の目標流量が第２油圧ポンプ３１ｂの制限流量以下であるときには、第１合分流弁１６を絞り位置Ｚに設定し、第２合分流弁１７を分流位置Ｎに設定する。なお、第２油圧ポンプ３１ｂの制限流量とは、第２油圧ポンプ３１ｂが吐出可能な流量を意味する。ポンプコントローラ１８は、エンジン１１の出力トルクと、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧とに基づいて、第１油圧ポンプ３１ａの制限流量を算出する。また、ポンプコントローラ１８は、エンジン１１の出力トルクと、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧とに基づいて、第２油圧ポンプ３１ｂの制限流量を算出する。例えば、ポンプコントローラ１８は、ＰＱ特性情報を記憶している。ＰＱ特性情報は、図３に示すようなＰＱ線図によって表され、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧Ｐと、第１油圧ポンプ３１ａの制限流量Ｑとの関係を示している。図３に示すＰＱ線図において曲線部は、エンジン１１の出力トルクに応じて変動する。例えば、曲線部Ｌ２は、曲線部Ｌ１よりもエンジン１１の出力トルクが小さいときのＰＱ特性を示している。図３において、qmaxは、第１油圧ポンプ３１ａの機械的な最大吐出流量を示している。第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧によっては、第１油圧ポンプ３１ａの制限流量は最大吐出流量qmaxよりも小さくなる。また、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧が同じ値であっても、第１油圧ポンプ３１ａの制限流量は、エンジン１１の出力トルクによって異なる。例えば、図３において、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧がp1である場合、エンジン１１の出力トルクに応じて第１油圧ポンプ３１ａの制限流量はq1又はq2になり得る。ポンプコントローラ１８は、ＰＱ特性情報を参照することにより、エンジン１１の出力トルクと、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧とに基づいて、第１油圧ポンプ３１ａの制限流量を算出する。同様に、ポンプコントローラ１８は、ＰＱ特性情報を参照する���とにより、エンジン１１の出力トルクと、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧とに基づいて、第２油圧ポンプ３１ｂの制限流量を算出する。
【００４０】
ポンプコントローラ１８は、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧と第１負荷圧との間の差圧と、第１流量制御弁３５ａのメータリングオリフィス３５ａ３又はメータリングオリフィス３５ａ５の開口面積（以下、簡略に「第１流量制御弁３５ａの開口面積」と呼ぶ）とに基づいて第１アクチュエータ流路３４ａに供給する作動油の目標流量（以下、「第１目標流量」と呼ぶ）を算出する。具体的には、第１目標流量は以下の数１式より求められる。
【００４１】
【数１】
2013079552.tif 000003
【００４２】
Q1は第１目標流量である。Cは所定の定数である。A1は、第１流量制御弁３５ａの開口面積である。ポンプコントローラ１８は、第１操作装置１４から出力されるパイロット圧と第１流量制御弁３５ａの開口面積との関係を示す操作情報を記憶している。A1は、操作情報を参照することにより、第１パイロット圧検出部５８ａが検出したパイロット圧に基づいて算出される。ΔP1は、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧と第１パイロットポート側導入流路３７ａ２の油圧との間の差圧である。
【００４３】
ポンプコントローラ１８は、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧と第２負荷圧との間の差圧と、第２流量制御弁３５ｂのメータリングオリフィス３５ｂ３又はメータリングオリフィス３５ｂ５の開口面積（以下、簡略に「第２流量制御弁３５ｂの開口面積」と呼ぶ）とに基づいて第２アクチュエータ流路３４ｂに供給する作動油の目標流量（以下、「第２目標流量」と呼ぶ）を算出する。具体的には、第２目標流量は以下の数２式より求められる。
【００４４】
【数２】
2013079552.tif 000004
【００４５】
Q2は第２目標流量である。Cは所定の定数である。A2は、第２流量制御弁３５ｂの開口面積である。ポンプコントローラ１８は、第２操作装置１５から出力されるパイロット圧と第２流量制御弁３５ｂの開口面積との関係を示す操作情報を記憶している。A2は、操作情報を参照することにより、第２パイロット圧検出部５８ｂが検出したパイロット圧に基づいて算出される。ΔP2は、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧と第２パイロットポート側導入流路３７ｂ２の油圧との間の差圧である。ポンプコントローラ１８は、第１負荷圧検出部５６ａが検出した第１負荷圧と、第１ポンプ圧検出部５７ａが検出した第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧と、第２負荷圧検出部５６ｂが検出した第２負荷圧と、第２ポンプ圧検出部５７ｂが検出した第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧に基づいて、ΔP1及びΔP2を算出する。
【００４６】
次に、第１操作部材５４と第２操作部材６１との複合操作が行われたときの本実施形態に係る油圧駆動システム１０の動作と、同様の複合操作が行われたときの比較例に係る油圧駆動システム１０の動作について図４及び図５に基づいて説明する。図４は、本実施形態に係る油圧駆動システム１０の動作を示す図である。図５は、比較例に係る油圧駆動システム１１０の動作を示す図である。ここでは、第１アクチュエータ３３ａはブームシリンダ９３であり、第２アクチュエータ３３ｂは、アームシリンダ９４であるものと想定する。そして、ブーム９０の上昇操作と、アーム９１の掘削操作とが同時に行われたものと想定する。すなわち、ブームシリンダ９３を伸長させる操作と、アームシリンダ９４を伸長させる操作とが同時に行われたものとする。ブーム９０の上昇操作とアーム９１の掘削操作とが同時に行われるとき、ブームシリンダ９３には比較的大きな負荷がかかるのに対して、アームシリンダ９４にかかる負荷は比較的小さい。従って、第１アクチュエータ３３ａの第１負荷圧は、第２アクチュエータ３３ｂの第２負荷圧よりも大きい。ブーム９０が上昇するときの速度は遅いので、第１目標流量は、第１油圧ポンプ３１ａの制限流量よりも小さい。また、アーム９１が掘削動作するときの速度は、ブーム９０が上昇するときの速度よりも速いので、第２目標流量は第２油圧ポンプ３１ｂの制限流量よりも大きい。なお、図４及び図５において破線で示す四角は、各弁が設定された位置を示している。
【００４７】
図４に示すように、本実施形態に係る油圧駆動システム１０では、第１流量制御弁３５ａは第１位置Ａ１に設定される。また、第２流量制御弁３５ｂは第１位置Ａ２に設定される。ポンプコントローラ１８は、第１負荷圧P1が第２負荷圧P2よりも大きいか否かを判定する。また、ポンプコントローラ１８は、第１目標流量Q1が第１油圧ポンプ３１ａの制限流量Qp1以下であるか否かを判定する。ポンプコントローラ１８は、第１負荷圧P1が第２負荷圧P2よりも大きく、第１目標流量Q1が第１油圧ポンプ３１ａの制限流量Qp1以下であると判定すると、第１合分流弁１６を絞り位置Ｚに設定し、第２合分流弁１７を分流位置Ｎに設定する。第２合分流弁１７が分流位置Ｎに設定されると、第１圧力補償弁３６ａの第２パイロットポート３６ａ２と第１ロードセンシング弁３９ａの第２パイロットポート３９ａ２とには、第１負荷圧導入流路３７ａを介して第１負荷圧P1が印加される。また、第２圧力補償弁３６ｂの第２パイロットポート３６ｂ２と第２ロードセンシング弁３９ｂの第２パイロットポート３９ｂ２とには、第２負荷圧導入流路３７ｂを介して第２負荷圧P2が印加される。
【００４８】
以上のような状態において、第１圧力補償弁３６ａは、連通位置Ｄ１に設定される。従って、第１油圧ポンプ３１ａから吐出された作動油は、第１位置Ａ１に設定されている第１流量制御弁３５ａと、連通位置Ｄ１に設定されている第１圧力補償弁３６ａとを通り、第１アクチュエータ３３ａに供給される。第１ロードセンシング弁３９ａは、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧Pp1と、第１パイロットポート側導入流路３７ａ２の油圧すなわち第１アクチュエータ３３ａの第１負荷圧P1との差圧が一定となるように、第１油圧ポンプ３１ａの流量を制御する。また、第１合分流弁１６が絞り位置Ｚに設定されているので、第１油圧ポンプ３１ａから吐出された作動油の一部が第２ポンプ流路３２ｂに供給される。また、第２圧力補償弁３６ｂは、連通位置Ｄ２に設定される。従って、第１油圧ポンプ３１ａから吐出された作動油の一部と第２油圧ポンプ３１ｂから吐出された作動油とは、合流して、第１位置Ａ２に設定されている第２流量制御弁３５ｂと、連通位置Ｄ２に設定されている第２圧力補償弁３６ｂとを通り、第２アクチュエータ３３ｂに供給される。第２ロードセンシング弁３９ｂは、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧Pp2と、第２パイロットポート側導入流路３７ｂ２の油圧すなわち第２アクチュエータ３３ｂの第２負荷圧P2との差圧が一定となるように、第２油圧ポンプ３１ｂの流量を制御する。なお、上述したように第２負荷圧P2は第１負荷圧P1よりも小さい。また、第１ポンプ流路３２ａから第２ポンプ流路３２ｂに供給される作動油は、第１合分流弁１６において減圧される。このため、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧Pp2は、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧Pp1よりも小さい。ポンプコントローラ１８は、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧Pp1と第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧Pp2との間の差圧と、第１ポンプ流路３２ａから第２ポンプ流路３２ｂに流れる作動油の流量とに基づいて、第１合分流弁１６の開口面積を決定する。
【００４９】
図５に示すように、比較例に係る油圧駆動システム１１０は、合分流弁１６’を除いて、実施形態に係る油圧駆動システム１０と同じ構成を有する。ただし、比較例に係る油圧駆動システム１１０において、ポンプコントローラは、第１操作装置１４および第２操作装置１５の操作に応じて、第１合分流弁１６’を合流位置Ｘ又は分流位置Ｙに設定する。上述した複合操作においてブーム９０の上昇操作が行われると、第１流量制御弁３５ａは第１位置Ａ１に設定される。また、アーム９１の掘削操作が行われると、第２流量制御弁３５ｂは第１位置Ａ２に設定される。そして、ポンプコントローラは、第１操作装置１４から出力されるパイロット圧と、第２操作装置１５から出力されるパイロット圧とに基づいて、ブーム９０の上昇操作とアーム９１の掘削操作との複合操作が行われているか否かを判定する。そして、ポンプコントローラは、ブーム９０の上昇操作とアーム９１の掘削操作との複合操作が行われていると判定したときには、第１合分流弁１６’を合流位置Ｘに設定し、第２合分流弁１７を合流位置Ｍに設定する。
【００５０】
第２合分流弁１７が合流位置Ｍに設定されると、第１負荷圧P1と第２負荷圧P2とのうちの大きい方の油圧が、第１圧力補償弁３６ａの第２パイロットポート３６ａ２と第２圧力補償弁３６ｂの第２パイロットポート３６ｂ２とに印加される。第１負荷圧P1は、第２負荷圧P2よりも大きい。従って、第１圧力補償弁３６ａの第２パイロットポート３６ａ２と第１ロードセンシング弁３９ａの第２パイロットポート３９ａ２とには、第１負荷圧導入流路３７ａを介して、第１負荷圧P1が印加される。また、第２圧力補償弁３６ｂの第２パイロットポート３６ｂ２と第２ロードセンシング弁３９ｂの第２パイロットポート３９ｂ２とには、第１アクチュエータ側導入流路３７ａ１と第２パイロットポート側導入流路３７ｂ２とを介して、第１負荷圧P1が印加される。
【００５１】
以上のような状態において、第１圧力補償弁３６ａは、連通位置Ｄ１に設定される。従って、第１油圧ポンプ３１ａから吐出された作動油は、第１位置Ａ１に設定されている第１流量制御弁３５ａと、連通位置Ｄ１に設定されている第１圧力補償弁３６ａとを通り、第１アクチュエータ３３ａに供給される。第１ロードセンシング弁３９ａは、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧Pp1と、第１パイロットポート側導入流路３７ａ２の油圧すなわち第１アクチュエータ３３ａの第１負荷圧P1との差圧が一定となるように、第１油圧ポンプ３１ａの吐出流量Qp1を制御する。また、第１合分流弁１６が合流位置Ｘに設定されているので、第１油圧ポンプ３１ａから吐出された作動油の一部が第２ポンプ流路３２ｂに供給される。また、第２圧力補償弁３６ｂは、絞り連通位置Ｆ２に設定される。従って、第１油圧ポンプ３１ａから吐出された作動油の一部と、第２油圧ポンプ３１ｂから吐出された作動油とは、合流して、第１位置Ａ２に設定されている第２流量制御弁３５ｂと、絞り連通位置Ｆ２に設定されている第２圧力補償弁３６ｂとを通り、第２アクチュエータ３３ｂに供給される。第２ロードセンシング弁３９ｂは、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧Pp2と、第２パイロットポート側導入流路３７ｂ２の油圧すなわち第１アクチュエータ３３ａの第１負荷圧P1との差圧が一定となるように、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出流量Qp2を制御する。なお、第１合分流弁１６は合流位置Ｘであるので、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧Pp2は、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧Pp1と同一となる。しかし、第２負荷圧P2は第１負荷圧P1よりも小さい。このため、第２アクチュエータ３３ｂに供給される作動油は、第２圧力補償弁３６ｂにおいて減圧される。
【００５２】
例えば、図４に示すように、本実施形態に係る油圧駆動システム１０において、第１目標流量Q1が180L/min、第１負荷圧P1が14Mpa、第１油圧ポンプ３１ａの制限流量Qp1が200L/minであるものとする。また、第２目標流量Q2が220L/min、第２負荷圧P2が3Mpa、第２油圧ポンプ３１ｂの制限流量Qp2が200L/minであるものとする。このとき、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧Pp1は15Mpaであり、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧Pp2は4Mpaである。また、第１油圧ポンプ３１ａから吐出された作動油のうち20L/minの作動油が、第１合分流弁１６を通って、第２ポンプ流路３２ｂに流れる。この場合、第１合分流弁１６が絞り位置Ｚであるので、第１合分流弁１６においてエネルギーロスが生じる。第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧と第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧との差圧は11Mpaであるので、第１合分流弁１６でのエネルギーロスの大きさは、11Mpa×20L/min相当である。ただし、第２圧力補償弁３６ｂは、連通位置Ｄ２であるので、第２圧力補償弁３６ｂにおいてはエネルギーロスは殆ど生じない。
【００５３】
これに対して、比較例に係る油圧駆動システム１１０において、第１目標流量Q1、第１負荷圧P1、第１油圧ポンプ３１ａの制限流量Qp1、第２目標流量Q2、第２負荷圧P2、第２油圧ポンプ３１ｂの制限流量Qp2は、上記の本実施形態に係る油圧駆動システム１０と同じ条件であるものとする。このとき、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧Pp1は15Mpaであり、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧Pp2は、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧Pp1と同じく15Mpaである。また、第１油圧ポンプ３１ａから吐出された作動油のうち20L/minの作動油が、第１合分流弁１６を通って、第２ポンプ流路３２ｂに流れる。この場合、第１合分流弁１６が合流位置Ｘであるので、第１合分流弁１６においてはエネルギーロスが生じない。しかし、第２圧力補償弁３６ｂは、絞り連通位置Ｆ２であるので、第２圧力補償弁３６ｂにおいてエネルギーロスが生じる。第２圧力補償弁３６ｂの上流側と下流側との間の差圧は11Mpaであるので、第２圧力補償弁３６ｂでのエネルギーロスの大きさは、11Mpa×220L/min相当である。従って、上述した本実施形態に係る油圧駆動システム１０でのエネルギーロスは、比較例にかかる油圧駆動システム１１０でのエネルギーロスと比べて著しく小さくなる。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係る作業車両１００では、複合操作時に、第１合分流弁１６をポンプコントローラ１８によって制御することによって、低負荷圧の駆動回路と高負荷圧の駆動回路との間の差圧を、第１合分流弁１６において補償する。第１合分流弁１６を通過する作動油の流量は、低負荷圧の駆動回路に含まれる圧力補償弁を通過する作動油の流量と比べて著しく小さい。このため、本実施形態に係る作業車両１００では、複合操作時のエネルギーロスを低減することができる。
【００５５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５６】
作業車両１００は、油圧ショベルに限らず、ホイールローダやブルドーザーなどの他の作業車両であってもよい。駆動源はエンジン１１に限らず電動機であってもよい。
【００５７】
第１アクチュエータ３３ａはブームシリンダ９３に限らず、バケットシリンダ９５などの他のアクチュエータであってもよい。第２アクチュエータ３３ｂは、アームシリンダ９４に限らず、旋回モータ（図示せず）などの他のアクチュエータであってもよい。
【００５８】
第１駆動回路１２が複数のアクチュエータと複数の流量制御弁とを備えてもよい。第２駆動回路１３が複数のアクチュエータと複数の流量制御弁とを備えてもよい。例えば、第１駆動回路１２が、ブームシリンダ９３とバケットシリンダ９５とを備え、第２駆動回路１３がアームシリンダ９４と旋回モータとを備えてもよい。この場合、上述した第１目標流量は、第１駆動回路１２に含まれる複数のアクチュエータの目標流量の合計である。第２目標流量は、第２駆動回路１３に含まれる複数のアクチュエータの目標流量の合計である。また、上記の実施形態では、ブーム９０の上昇操作とアーム９１の掘削操作との複合操作が例として挙げられているが、他の複合操作において、上述した第１合分流弁１６と第２合分流弁１７との切換の判定が行われてもよい。例えば、排土作業では、バケットシリンダ９５とアームシリンダ９４とを収縮させる複合操作が行われる。或いは、掘削作業では、バケットシリンダ９５とアームシリンダ９４とを伸長させる複合操作が行われる。
【００５９】
ポンプコントローラ１８は、第１油圧ポンプ３１ａの吐出圧と第１ポンプ圧導入流路３８ａの油圧との差圧と、第１流量制御弁３５ａの開口面積とに基づいて第１アクチュエータ流路３４ａに供給する作動油の目標流量を算出してもよい。同様に、ポンプコントローラ１８は、第２油圧ポンプ３１ｂの吐出圧と第２ポンプ圧導入流路３８ｂの油圧との差圧と、第２流量制御弁３５ｂの開口面積とに基づいて第２アクチュエータ流路３４ｂに供給する作動油の目標流量を算出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、複数の油圧ポンプを備えるLＳシステムにおいてエネルギーロスを低減することができる作業車両を提供することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１６      第１合分流弁
１７      第２合分流弁
１８      ポンプコントローラ
３１ａ    第１油圧ポンプ
３１ｂ    第２油圧ポンプ
３２ａ    第１ポンプ流路
３２ｂ    第２ポンプ流路
３３ａ    第１アクチュエータ
３３ｂ    第２アクチュエータ
３４ａ    第１アクチュエータ流路
３４ｂ    第２アクチュエータ流路
３５ａ    第１流量制御弁
３５ｂ    第２流量制御弁
３７ａ    第１負荷圧導入流路
３７ｂ    第２負荷圧導入流路
３８ａ    第１ポンプ圧導入流路
３８ｂ    第２ポンプ圧導入流路
３９ａ    第１ロードセンシング弁
３９ｂ    第２ロードセンシング弁
５６ａ    第１負荷圧検出部
５６ｂ    第２負荷圧検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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