JP6807399B2 - 作業車両および油圧制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両および作業車両における油圧制御方法に関する。

油圧ショベル等の作業車両では、低燃費と作業性の向上とを両立することが求められている。

たとえば、特表２０１４−５２２９５２号公報（特許文献１）には、油圧ポンプの圧力損失を防止することを目的とした油圧制御システムが開示されている。この油圧制御システムは、第１の油圧ポンプと、第２の油圧ポンプと、アームシリンダと、バケットシリンダと、アーム操作装置と、バケット操作装置と、第１のアーム制御弁と、第２のアーム制御弁と、バケット制御弁と、合流解除弁とを備えている。

第１のアーム制御弁は、第１の油圧ポンプとアームシリンダとの間の流路に配設され、アーム操作装置の操作によって切り換えられるとき、アームシリンダの起動、停止および方向切換を制御する。第２のアーム制御弁は、第２の油圧ポンプとアームシリンダとの間の流路に配設され、アーム操作装置の操作による制御信号が設定値を超えるときに切り換えられて、第２の油圧ポンプの吐出流量をアームシリンダに合流させて供給する。

バケット制御弁は、第２の油圧ポンプとバケットシリンダとの間に流路に配設され、バケット操作装置の操作によって切り換えられるとき、バケットシリンダの起動、停止および方向切換を制御する。合流解除弁は、第２の油圧ポンプと第２のアーム制御弁との間の流路に配設される。

この油圧制御システムでは、アームとバケットとを同時に操作して掘削作業を行う複合動作のとき、合流機能を解除する。これにより、アームシリンダは、第１の油圧ポンプおよび第２の油圧ポンプのうちの第１の油圧ポンプのみから作動油の供給を受けて駆動する。バケットシリンダは、第２の油圧ポンプのみから作動油の供給を受けて駆動する。このような構成により、油圧制御システムは、複合動作時における油圧ポンプの圧力損失を防止しようとしている。

特開平９−２６８６０４号公報（特許文献２）には、第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプとを備えた重装備における流量合流装置が開示されている。この流量合流装置は、所定の外部信号によってパイロット流路を開閉するパイロット流路開閉バルブを備えている。流量合流装置では、第２の油圧ポンプ側のアクチュエータの作動状況によって第１の油圧ポンプ側のアクチュエータとの合流機能が選択的に遂行される。このような構成により、流量合流装置は、アクチュエータの複合作動を円滑に遂行させて、装備の作業性を向上させようとしている。

国際公開第２００５／０４７７０９号（特許文献３）には、分合流弁の切換え前後で発生する流動変動を抑制することによって操作性および作業効率を向上させることが可能な油圧制御装置が開示されている。この油圧制御装置は、分合流弁の切換時期を正確に判断できる。それゆえ、油圧制御装置によれば、圧力補償弁の圧力損失によるエネルギーロスの抑制と、複数の油圧アクチュエータの複合動作時の作業効率の向上とが可能となる。

特表２０１４−５２２９５２号公報 特開平９−２６８６０４号公報 国際公開第２００５／０４７７０９号

掘削作業時においては、作業の後半にバケットを回動させるため、作業の後半においてバケットの負荷が高くなる傾向がある。このため、特許文献１および特許文献２のように掘削作業時に合流機能を停止させたとしても、一方の油圧ポンプからアームに供給される作動油の油量と、他方の油圧ポンプからバケットに供給される作動油の油量とが同じであれば、バケットの掘削速度が上がらない。

本開示は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、バケットの掘削速度を上げることによって、掘削作業を効率的に実行することが可能な作業車両および当該作業車両における油圧制御方法を提供することを目的とする。

本発明のある局面に従うと、作業車両は、バケットと、アームと、作動油を吐出する第１の油圧ポンプおよび第２の油圧ポンプと、バケットを駆動するために、第１の油圧ポンプによって吐出された作動油を流す第１の油路と、アームを駆動するために、第２の油圧ポンプによって吐出された作動油を流す第２の油路と、第１の油路と第２の油路とを連通させた合流位置と、第１の油路と第２の油路とを分離させた分流位置とを切り替える分合流弁と、第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量と、第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量と、分合流弁の動作とを制御するコントローラとを備える。コントローラは、掘削作業に伴って第１の油圧ポンプのポンプ圧および第２の油圧ポンプのポンプ圧のいずれかが第１の所定値になると、分合流弁を合流位置から分流位置に切り替える。コントローラは、第１の油圧ポンプのポンプ圧が第１の所定値以上では、第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプとを制御する。

上記の構成によれば、掘削作業において第１の油圧ポンプのポンプ圧および第２の油圧ポンプのポンプ圧のいずれかが第１の所定値以上となると、第１の油路と第２の油路とが分離している状態になる。また、第１の油圧ポンプのポンプ圧が第１の所定値以上では、第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなる。このため、アーム側に供給される油量よりもバケット側に供給される油量の方が多くなる。それゆえ、バケットの掘削速度の低下を抑制できる。したがって、アーム側に供給される油量とバケット側に供給される油量とを同じにする構成に比べて、掘削作業を効率的に実行することが可能となる。

好ましくは、コントローラは、第１の油圧ポンプのポンプ圧および第２の油圧ポンプのポンプ圧のいずれかが第１の所定値より小さい第２の所定値以上では、第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプとを制御する。

上記の構成によれば、第１の油圧ポンプのポンプ圧および第２の油圧ポンプのポンプ圧のいずれかが第１の所定値より小さい第２の所定値以上においては、バケットの掘削速度が低下してしまうことを抑制できる。

好ましくは、作業車両は、第１の油圧ポンプのポンプ圧を検出するセンサをさらに備える。コントローラは、センサによる検出結果の値が高くなるにつれて、第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量に対する第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量の比率を大きくする。

上記の構成によれば、バケット側の負荷が高くなるにつれてのポンプ圧が高くなる。それゆえ、センサによる検出結果の値が高くなるにつれて、第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量に対する第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量の比率を大きくすることにより、バケット側の負荷が徐々に大きくなっても、バケットの掘削速度の低下を抑制できる。

好ましくは、コントローラは、分合流弁が合流位置から分流位置に切り替えた後、第１の油圧ポンプのポンプ圧および第２の油圧ポンプのポンプ圧のいずれかが第１の所定値よりも小さい第３の所定値以下となると、分合流弁を分流位置から合流位置に切り替える。

上記の構成によれば、分流位置から合流位置に戻った後に、再度、合流位置から分流位置に切り替えるためには、第１の所定値と第３の所定値との差分だけポンプ圧の上昇が必要となる。それゆえ、分流位置から合流位置に戻った後に、瞬時に、再び分流位置に戻ってしまうような事態を防止できる。

好ましくは、コントローラは、分合流弁を合流位置から分流位置に切り替えた後、分合流弁を分流位置から合流位置に切り替えるまでの間、第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプとを制御する。

上記の構成によれば、第１の油路と第２の油路とが分離している状態の間において、アーム側に供給される油量よりもバケット側に供給される油量の方を多くすることができる。

好ましくは、作業車両は、バケットを駆動させる第１のアクチュエータと、アームを駆動させる第２のアクチュエータと、第１の油路に接続され、かつ第１のアクチュエータに作動油を供給する第１の主操作弁と、第１の油圧ポンプによって吐出された作動油を、第１の油路を介して、第２のアクチュエータに供給する第２の主操作弁と、第１のアクチュエータと第１の主操作弁との間に設けられた第１の圧力補償弁と、第２のアクチュエータと第２の主操作弁との間に設けられた第２の圧力補償弁とをさらに備える。第２の圧力補償弁は、第２の主操作弁の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧が第１の主操作弁の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧よりも低くなると、第２の圧力補償弁の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を高める動作を行うことにより、第２の主操作弁の入口側のポートと第２の圧力補償弁の出力側ポートとの間の差圧を、第１の主操作弁の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧と同じにする。

上記の構成によれば、第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量を第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くする制御が実行される場合において、第２の主操作弁に対して圧力補償がなされる。それゆえ、第２のアクチュエータに供給される作動油の油量が抑制される。したがって、第１のアクチュエータに供給される作動油が少なくなってしまうことを防止できる。

本発明の他の局面に従うと、油圧制御方法は、バケットを駆動するために第１の油圧ポンプによって吐出された作動油を流す第１の油路と、アームを駆動するために第２の油圧ポンプによって吐出された作動油を流す第２の油路とを連通させた合流位置および第１の油路と第２の油路とを分離させた分流位置のうちのいずれか一方の位置から他方の位置に切り替わる分合流弁を備えた作業車両において実行される。油圧制御方法は、分合流弁を、合流位置から分流位置に切り替えるステップと、第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプと第２の油圧ポンプとを制御するステップとを備える。

上記の構成によれば、掘削作業において第１の油圧ポンプのポンプ圧および第２の油圧ポンプのポンプ圧のいずれかが第１の所定値以上となると、第１の油路と第２の油路とが分離している状態になる。また、第１の油圧ポンプのポンプ圧が第１の所定値以上では、第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなる。このため、アーム側に供給される油量よりもバケット側に供給される油量の方が多くなる。それゆえ、バケットの掘削速度が低下してしまうことを抑制し得る。したがって、アーム側に供給される油量とバケット側に供給される油量とを同じにする構成に比べて、掘削作業を効率的に実行することが可能となる。

本発明によれば、バケットの掘削速度を上げることによって、掘削作業を効率的に実行することが可能となる。

作業車両の外観を説明する図である。 作業車両に搭載されている油圧システムの概要を示した図である。 油圧システムの詳細を示した図である。 合流から分流への切替ロジックを説明するための図である。 掘削作業中における合流位置と分流位置との間の切換えのトリガを説明するための説明図である。 第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量に対する第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量の比率を表した図である。 油圧システムの機能的構成を説明するためのブロック図である。 油圧システムにおける油圧制御の処理の流れを説明するためのフロー図である。 油圧システムの概要を示した図である。 油圧システムの詳細を示した図である。 油圧システムの要部拡大図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

実施形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

以下、作業車両について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、「上」「下」「前」「後」「左」「右」とは、作業車両の運転席に着座したオペレータを基準とする用語である。

［実施の形態１］
＜全体構成＞
図１は、実施形態に基づく作業車両１００の外観を説明する図である。図１に示されるように、作業車両１００として、本例においては、主に油圧ショベルを例に挙げて説明する。

作業車両１００は、走行体１０１と、旋回体１０３と、作業機１０４とを主に有している。作業車両本体は、走行体１０１と旋回体１０３とにより構成される。走行体１０１は、左右１対の履帯を有している。旋回体１０３は、走行体１０１の上部の旋回機構を介して旋回可能に装着される。

作業機１０４は、旋回体１０３において、上下方向に作動可能に軸支されており、土砂の掘削などの作業を行う。作業機１０４は、ブーム１０５と、アーム１０６と、バケット１０７とを含む。ブーム１０５の基部は、旋回体１０３に可動可能に連結されている。アーム１０６は、ブーム１０５の先端に可動可能に連結されている。バケット１０７は、アーム１０６の先端に可動可能に連結されている。旋回体１０３は、運転室１０８等を含む。

＜油圧システム＞
図２は、作業車両１００に搭載されている油圧システム１０９の概要を示した図である。

図２に示されるように、油圧システム１０９は、第１の油圧ポンプ２と、第２の油圧ポンプ３と、吐出油路１０，１１と、連通路１２とを備える。油圧システム１０９は、ブーム用の主操作弁５１と、走行体１０１の左側の履帯用の主操作弁５２と、バケット用の主操作弁５と、ブームＨｉ（High）用の主操作弁５３と、旋回用の主操作弁６１と、走行体１０１の右側の履帯用の主操作弁６２と、アーム用の主操作弁８と、リリーフ弁５４，６３と、アンロード弁５５，６４と、分合流弁１３とをさらに備えている。

第１の油圧ポンプ２の吐出口は、吐出油路１０を介して、主操作弁５，５１〜５３の入口側ポートに接続されている。第１の油圧ポンプ２は、吐出油路１０に作動油を吐出する。

第２の油圧ポンプ３の吐出口は、吐出油路１１を介して、主操作弁８，６１，６２の入口側ポートに接続されている。第２の油圧ポンプ３は、吐出油路１１に作動油を吐出する。

吐出油路１０と吐出油路１１とは、連通路１２によって接続することができる。連通路１２の途中には、分合流弁１３が設けられている。

分合流弁１３は、吐出油路１０と吐出油路１１とを連通させた合流位置と、吐出油路１０と吐出油路１１とを分離させた分流位置とを切り替える。なお、以下では、分合流弁１３が合流位置をとることによって吐出油路１０と吐出油路１１とが連通している状態を、「合流状態」とも称する。また、分合流弁１３が分流位置をとることによって吐出油路１０と吐出油路１１とが分離している状態を、「分流状態」とも称する。

分合流弁１３は、負荷が軽い作業のときには分流位置となるように制御される。分合流弁１３は、負荷が重い作業のときには、予め定められた条件が成立した場合を除き、合流位置になるように制御される。たとえば、ホイスト旋回時には、分合流弁１３は合流位置となるように制御される。「予め定められた条件」については、後述する。

ブームＨｉ用の主操作弁５３は、ブーム操作用の操作レバーの操作量が最大となると、作動油を図示しないブーム用シリンダに流す。これにより、ブーム用の主操作弁５１とブームＨｉ用の主操作弁５３とから作動油がブーム用シリンダに供給されて、ブーム１０５が駆動する。

リリーフ弁５４，６３は、油圧が設定以上の圧力に上昇しないように制御する安全弁である。アンロード弁５５，６４は、油圧が規定圧力に達したときに油圧ポンプを無負荷運転（アンロード）させるための弁である。

以下では、説明の便宜上、吐出油路１０および主操作弁５，５１〜５３を含む油圧系統を、「第１の油圧系統９５」とも称する。また、吐出油路１１および主操作弁８，６１，６２を含む油圧系統を、「第２の油圧系統９６」とも称する。

図３は、油圧システム１０９の詳細を示した図である。なお、図３においては、アーム１０６とバケット１０７とを同時に操作して掘削作業を行う複合動作に着目するため、図２に示した複数の主操作弁５，８，５１〜５３，６１，６２のうち、バケット用の主操作弁５とアーム用の主操作弁８とを記載している。

図３に示すように、油圧システム１０９は、図２に示した部材以外に、エンジン１と、コントローラ１４と、サーボ機構２５，２６と、圧力センサ２７，２８と、操作レバー２９，３０と、操作量検出センサ３１，３２と、圧力補償弁６，９と、バケット用シリンダ４と、アーム用シリンダ７と、分合流弁２１と、シャトル弁１５，１８，２２と、負荷圧導入油路１６，１９，２３，２４と、保持圧導入油路１７，２０とをさらに備えている。

なお、バケット用シリンダ４は、「第１のアクチュエータ」の一例である。また、アーム用シリンダ７は、「第２のアクチュエータ」の一例である。バケット１０７は、第１のアクチュエータによって駆動する「第１の負荷」の一例である。アーム１０６は、第２のアクチュエータによって駆動する「第２の負荷」の一例である。

第１の油圧ポンプ２は、斜板２ａを有する。第２の油圧ポンプ３は、斜板３ａを有する。

分合流弁１３は、電磁ソレノイド１３ａを有する。分合流弁２１は、電磁ソレノイド２１ａを有する。

圧力補償弁６は、バケット用シリンダ４の保持圧が供給される受圧部６ａと、シャトル弁１５の出口ポート側のパイロット圧が供給される受圧部６ｂと、受圧部６ａ側に設けられたバネ６ｃとを備えている。

圧力補償弁９は、アーム用シリンダ７の保持圧が供給される受圧部９ａと、シャトル弁１８の出口ポート側のパイロット圧が供給される受圧部９ｂと、受圧部９ａ側に設けられたバネ９ｃとを備えている。

以下、各部材の接続態様および動作について説明する。
バケット用シリンダ４は、バケット１０７を駆動するためのアクチュエータである。バケット用シリンダ４は、第１の油圧ポンプ２によって駆動される。バケット用シリンダ４は、分合流弁１３が合流位置にある場合には、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とによって駆動される。

アーム用シリンダ７は、アーム１０６を駆動するためのアクチュエータである。アーム用シリンダ７は、第２の油圧ポンプ３によって駆動される。アーム用シリンダ７は、分合流弁１３が合流位置にある場合には、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とによって駆動される。

第１の油圧ポンプ２および第２の油圧ポンプ３は、エンジン１によって駆動される。
第１の油圧ポンプ２の斜板２ａは、サーボ機構２５によって駆動される。サーボ機構２５は、コントローラ１４からの制御信号に応じた傾転位置に斜板２ａを移動させる。斜板２ａの傾転位置が変化することにより、第１の油圧ポンプ２の容量が変化する。これにより、第１の油圧ポンプ２の作動油の吐出量が変化する。

第２の油圧ポンプ３の斜板３ａは、サーボ機構２６によって駆動される。サーボ機構２６は、コントローラ１４からの制御信号に応じた傾転位置に斜板３ａを移動させる。斜板３ａの傾転位置が変化することにより、第２の油圧ポンプ３の容量が変化する。これにより、第２の油圧ポンプ３の作動油の吐出量が変化する。

主操作弁５の出口側ポートは、圧力補償弁６の入口側ポートに接続されている。圧力補償弁６の出口側ポートは、バケット用シリンダ４に接続されている。第１の油圧ポンプ２から吐出された作動油は、吐出油路１０を介して、主操作弁５に供給される。主操作弁５を通過した作動油は、圧力補償弁６を介して、バケット用シリンダ４に供給される。

主操作弁８の出口側ポートは、圧力補償弁９の入口側ポートに接続されている。圧力補償弁９の出口側ポートは、アーム用シリンダ７に接続されている。第２の油圧ポンプ３から吐出された作動油は、吐出油路１１を介して、主操作弁８に供給される。主操作弁８を通過した作動油は、圧力補償弁９を介して、アーム用シリンダ７に供給される。

分合流弁１３が合流位置にあるときには、第１の油圧ポンプ２から吐出された作動油がバケット用シリンダ４とアーム用シリンダ７とに供給されるとともに、第２の油圧ポンプ３から吐出された作動油もバケット用シリンダ４とアーム用シリンダ７とに供給される。

主操作弁５は、運転室１０８内において右側に設けられた操作レバー２９によって操作される。オペレータが操作レバー２９を操作することにより、主操作弁５からバケット用シリンダ４に供給される作動油の方向および流量が変化する。これにより、当該操作に応じた方向および速度でバケット１０７が駆動する。

主操作弁８は、運転室１０８内において左側に設けられた操作レバー３０によって操作される。オペレータが操作レバー３０を操作することにより、主操作弁８からアーム用シリンダ７に供給される作動油の方向および流量が変化する。これにより、当該操作に応じた方向および速度でアーム１０６が駆動する。

分合流弁２１は、分合流弁１３と同様に、合流位置と分流位置とのいずれかを取り得る。合流位置では、負荷圧導入油路１６と負荷圧導入油路１９とが連通状態となり、かつ、作動油が負荷圧導入油路２４を介してシャトル弁２２の一方の入口側ポートに流入する。分流位置では、負荷圧導入油路１６と負荷圧導入油路１９とが分離され、かつ、作動油は負荷圧導入油路２４を介してシャトル弁２２に流入しない。

圧力センサ２７は、吐出油路１０を流れる作動油の圧力を検出する。圧力センサ２７による検出結果は、コントローラ１４に送られる。圧力センサ２８は、吐出油路１１を流れる作動油の圧力を検出する。圧力センサ２８による検出結果は、コントローラ１４に送られる。

操作量検出センサ３１は、操作レバー２９の操作量を検出する。操作量検出センサ３１による検出結果は、コントローラ１４に送られる。操作量検出センサ３２は、操作レバー３０の操作量を検出する。操作量検出センサ３２による検出結果は、コントローラ１４に送られる。

（圧力補償弁６，９による圧力補償）
圧力補償弁６，９は、スリーブ内をスプールが移動することにより、圧力補償弁６，９の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を変化させることができる。

圧力補償弁６は、主操作弁５の入口側ポートと出口側ポートとの差圧（以下、「主操作弁５の前後差圧」と称する）を一定に補償する。圧力補償弁９は、主操作弁８の入口側ポートと出口側ポートとの差圧（以下、「主操作弁８の前後差圧」と称する）を一定に補償する。

分合流弁１３と分合流弁２１とが合流位置にある場合、圧力補償弁６，９は、以下の動作を行う。

主操作弁５の前後差圧が主操作弁８の前後差圧よりも低くなると、圧力補償弁６は、圧力補償弁６の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を高める方向にスプールを移動させることにより、主操作弁５の入口側ポートと圧力補償弁６の出力側ポートとの間の差圧（以下、「主操作弁５の見かけ上の前後差圧」とも称する）を、主操作弁８の前後差圧と同じにする。

主操作弁８の前後差圧が主操作弁５の前後差圧よりも低くなると、圧力補償弁９は、圧力補償弁９の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を高める方向にスプールを移動させることにより、主操作弁８の入口側ポートと圧力補償弁９の出力側ポートとの間の差圧（以下、「主操作弁８の見かけ上の前後差圧」とも称する）を、主操作弁５の前後差圧と同じにする。

このように、分合流弁１３と分合流弁２１とが合流位置にある場合には、圧力補償弁６，９は、第１の油圧系統９５と第２の油圧系統９６とにわたり圧力補償を行う。詳しくは、圧力補償弁６，９は、第１の油圧系統９５および第２の油圧系統９６に含まれる全ての主操作弁に対して圧力補償を行う。

その一方、分合流弁１３と分合流弁２１とが分流位置にある場合、圧力補償弁６は、主操作弁５の前後差圧が主操作弁８の前後差圧よりも低くなっても、主操作弁５の見かけ上の前後差圧を主操作弁８の前後差圧と同じにするための動作を行わない。また、圧力補償弁６は、主操作弁８の前後差圧が主操作弁５の前後差圧よりも低くなっても、主操作弁５の見かけ上の前後差圧を主操作弁８の前後差圧と同じにするための動作を行わない。

分合流弁１３と分合流弁２１とが分流位置にある場合には、圧力補償弁６は、第１の油圧系統９５内において圧力補償を行う。圧力補償弁９は、第２の圧力系統９６内において圧力補償を行う。

分合流弁１３および分合流弁２１が合流位置にある場合における圧力補償について、シャトル弁１５，１８，２２の動作に基づいて詳しく説明すると以下のとおりである。

シャトル弁２２の一方の入口側ポートは、負荷圧導入油路２３を介して、主操作弁５の出口側ポートと圧力補償弁６の入口側ポートとの間の油路に接続されている。シャトル弁２２の他方の入口側ポートは、負荷圧導入油路２４および分合流弁２１を介して、主操作弁８の出口側ポートと圧力補償弁９の入口側ポートとの間の油路に接続されている。

シャトル弁２２の出口側ポートは、負荷圧導入油路１６を介してシャトル弁１５の一方の入口側ポートに接続されている。また、シャトル弁２２の出口側ポートは、負荷圧導入油路１９および分合流弁２１を介してシャトル弁１８の一方の入口側ポートに接続されている。

シャトル弁１５の他方の入口側ポートは、圧力補償弁６の受圧部６ａに接続されている。また、当該他方の入口側ポートは、圧力補償弁６の出口側ポートとバケット用シリンダ４との間の油路に接続されている。シャトル弁１５の出口側ポートは、圧力補償弁６の受圧部６ｂに接続されている。

シャトル弁１８の他方の入口側ポートは、圧力補償弁９の受圧部９ａに接続されている。また、当該他方の入口側ポートは、圧力補償弁９の出口側ポートとアーム用シリンダ７との間の油路に接続されている。シャトル弁１８の出口側ポートは、圧力補償弁９の受圧部９ｂに接続されている。

シャトル弁２２は、主操作弁５の出口側ポートの油圧と、主操作弁８の出口側ポートの油圧とのうちの高い方の油圧（以下、「第１の最高負荷圧」とも称する）を検出する。シャトル弁２２は、第１の最高負荷圧を負荷圧導入油路１６，１９に出力する。

シャトル弁１５は、第１の最高負荷圧と、圧力補償弁６の出口側ポートの油圧（バケット用シリンダ４の保持圧）とのうちの高い方の油圧（以下、「第２の最高負荷圧」とも称する）を検出する。シャトル弁１５は、第２の最高負荷圧を受圧部６ｂに出力する。

主操作弁５の前後差圧が主操作弁８の前後差圧よりも低い場合、シャトル弁２２は、主操作弁８の出口側ポートの油圧を負荷圧導入油路１６に出力する。シャトル弁１５は、主操作弁８の出口側ポートの油圧を受圧部６ｂに出力する。これにより、主操作弁５の見かけ上の前後差圧が、主操作弁８の前後差圧と同じになる。

主操作弁８の前後差圧が主操作弁５の前後差圧よりも低い場合、シャトル弁２２は、主操作弁５の出口側ポートの油圧を負荷圧導入油路１９に出力する。シャトル弁１８は、主操作弁５の出口側ポートの油圧を受圧部９ｂに出力する。これにより、主操作弁８の見かけ上の前後差圧が、主操作弁５の前後差圧と同じになる。

なお、主操作弁５に圧力補償弁６が組み込まれることにより、主操作弁５と圧力補償弁６とが一体となっている構成であってもよい。同様に、主操作弁８に圧力補償弁９が組み込まれることにより、主操作弁８と圧力補償弁９とが一体となっている構成であってもよい。

（コントローラ１４による制御内容）
コントローラ１４は、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量と、第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量とを制御する。コントローラ１４は、斜板２ａの傾転位置を制御することにより、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量を制御する。コントローラ１４は、斜板３ａの傾転位置を制御することにより、第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量を制御する。

コントローラ１４は、分合流弁１３の動作と分合流弁２１の動作とを制御する。コントローラ１４は、制御信号を電磁ソレノイド１３ａに出力することにより、分合流弁１３の状態を上述した合流位置と分流位置との間で切換える。コントローラ１４は、制御信号を電磁ソレノイド２１ａに出力することにより、分合流弁２１を合流位置と分流位置との間で切換える。

コントローラ１４は、圧力センサ２７による検出結果と、圧力センサ２８による検出結果と、操作量検出センサ３１による検出結果と、操作量検出センサ３２による検出結果とに基づき、斜板２ａの傾転位置と、斜板３ａの傾転位置と、分合流弁１３の動作と分合流弁２１の動作とを制御する。

詳細については後述するが、コントローラ１４は、分合流弁１３を合流位置から分流位置に切り替えると、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御する。

なお、主操作弁５、吐出油路１０、吐出油路１１、バケット用シリンダ４、アーム用シリンダ７、分合流弁１３、圧力補償弁６、圧力センサ２７，２８、コントローラ１４は、それぞれ、「第１の主操作弁」、「第１の油路」、「第２の油路」、「第１のアクチュエータ」、「第２のアクチュエータ」、「分合流弁」、「第１の圧力補償弁」、「センサ」、「コントローラ」の一例である。

（分流位置と合流位置との間の切換え）
上述したように、分合流弁１３は、負荷が重い作業のときには、予め定められた条件が成立した場合を除き、合流位置になるように制御される。「予め定められた条件」とは、掘削作業中に第１の油圧ポンプ２または第２の油圧ポンプ３のポンプ圧が予め定められた閾値を超えたことである。このように、作業車両１００は、予め定められた条件が成立した場合、分合流弁１３を合流位置から分流位置に切り替えさせる。以下では、予め定められた条件の詳細について、説明する。

なお、以下では、一例として、コントローラ１４が、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の圧力値（以下、「第１の油圧ポンプ２のポンプ圧」とも称する）を利用するものとする。具体的には、圧力センサ２７による検出結果を利用するものとする。なお、コントローラ１４は、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧の代わりに、第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の圧力の値を利用してもよい。

図４は、合流位置から分流位置への切替ロジックを説明するための図である。図４に示されるように、コントローラ１４は、掘削作業中か否かの判断を行なために、アーム掘削ＰＰＣ圧（パイロット圧）がＲ１ｋｇ／ｃｍ^２以上（以下、「第１の条件」とも称する）かつバケット掘削ＰＰＣ圧がＲ２ｋｇ／ｃｍ^２以上（以下、「第２の条件」とも称する）であるか否かを判断する。なお、Ｒ１，Ｒ２は、閾値（定数）である。

さらに、コントローラ１４は、アーム掘削ＰＰＣ圧がＲ１ｋｇ／ｃｍ^２以上、かつバケット掘削ＰＰＣ圧がＲ２ｋｇ／ｃｍ^２以上である場合（第１の条件と第２の条件とが成立する場合）、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＢｋｇ／ｃｍ^２以上（以下、「第３の条件」とも称する）であるか否かを判断する。なお、Ｂは、閾値（定数）である。

コントローラ１４は、第１の条件と第２の条件と第３の条件との全てが成立した場合に、分合流弁１３を合流位置から分流位置に切り替える。同様に、コントローラ１４は、第１の条件と第２の条件と第３の条件とが成立した場合に、分合流弁２１を合流位置から分流位置に切り替える。なお、上記の判断は、旋回中でないときに有効となるように設定されている。

図５は、掘削作業中における合流位置と分流位置との間の切換のトリガを説明するための説明図である。図５に示されるように、上述した第１の条件と第２の条件とが成立している場合において、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＢｋｇ／ｃｍ^２以上となると、コントローラ１４は、分合流弁１３，２１の状態を合流位置から分流位置に切り替える。

その後、上述した第１の条件と第２の条件とが成立していることを条件に、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＡ（＜Ｂ）ｋｇ／ｃｍ^２以下となると、コントローラ１４は、分合流弁１３，２１の状態を分流位置から合流位置に切り替える。なお、Ａは、閾値（定数）である。

このように、合流位置から分流位置に切り替えるときの第１の油圧ポンプ２のポンプ圧を、分流位置から再度の合流位置への切り替えるときの第１の油圧ポンプ２のポンプ圧よりも高く設定している。この理由については後述する。

なお、ポンプ圧の値“Ｂｋｇ／ｃｍ^２”、“Ａｋｇ／ｃｍ^２”は、それぞれ、「第１の所定値」、「第３の所定値」の一例である。

（流量比率の変更）
コントローラ１４は、分合流弁１３，２１が合流位置のときには、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量と第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量とが同じになるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御している。

上述した３つの条件が成立して、分合流弁１３，２１が合流位置から分流位置に切り替わると、コントローラ１４は、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御する。詳しくは、コントローラ１４は、分流位置におけるトルク配分を、均一の状態から、アーム側よりもバケット側に多くのトルクを吸収させる状態に遷移させる。以下、このような制御の詳細について、説明する。

図６は、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量に対する第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量の比率を表した図である。図６のグラフは、図４に示した切替ロジックが成立することにより分合流弁１３，２１が合流位置から分流位置に切り替わったときに利用される。

なお、図６のグラフは、バケット側に供給される作動油の流量に対するアーム側に供給される作動油の流量の比率を表している。詳しくは、分合流弁１３の状態が分流位置にあるため、図６のグラフは、第１の油圧系統９５に供給される作動油の流量に対する第２の油圧系統９６に供給される作動油の流量の比率を表している。なお、以下では、この比率を、「流量比率Ｒ」とも称する。

図６のグラフは、バケット側の流量を“１”としたときのアーム側の流量を表している。このグラフでは、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＱ１ｋｇ／ｃｍ^２（２Ｐ＜Ｑ１＜３Ｐ）から８Ｐｋｇ／ｃｍ^２までの間で、流量比率Ｒが１未満となる。この間においては、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が、第２の油圧ポンプ３吐出する作動油の油量よりも多くなる。なお、Ｐは、定数である。

掘削作業中において合流位置から分流位置に切り替わるのは、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＢ（＝５Ｐ）ｋｇ／ｃｍ^２以上であり、かつ分流位置から合流位置に戻るのは、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＡ（＝４Ｐ）ｋｇ／ｃｍ^２以下である。このため、実際には、コントローラ１４は、図６のグラフにおいて、ポンプ圧が４Ｐｋｇ／ｃｍ^２以上の領域の流量比率Ｒを利用することになる。

上記領域の流量比率Ｒが示すように、コントローラ１４は、分合流弁１３，２１の状態を合流位置から分流位置に切り替えてから、分合流弁１３，２１を分流位置から合流位置に切り替わるまでの間、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御する。

ところで、掘削作業時においては、作業の後半にバケット１０７を回動させるため、作業の後半にバケット１０７の負荷が高くなる傾向がある。このため、第１の油圧ポンプ２からバケット用シリンダ４に供給される作業油の油量を、第２の油圧ポンプ３からアーム用シリンダ７に供給される油圧の油量よりも多くすることにより、バケット１０７の掘削速度が低下してしまうことを抑制できる。したがって、作業車両１００によれば、掘削作業を効率的に実行することが可能となる。

コントローラ１４は、分合流弁１３，２１を合流位置から分流位置に切り替えた後、圧力センサ２７による検出結果の値が高くなるにつれて、流量比率Ｒを小さくする。詳しくは、コントローラ１４は、圧力センサ２７による検出結果が５Ｐ（＝Ｂ）ｋｇ／ｃｍ^２からＱ２ｋｇ／ｃｍ^２（５Ｐ＜Ｑ２＜６Ｐ）までの間において、圧力センサ２７による検出結果の値が高くなるにつれて、流量比率Ｒを小さくする。換言すれば、コントローラ１４は、第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量に対する第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量の比率を大きくする。

掘削作業時においては、バケット１０７の負荷が高くなるにつれて、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧が高くなる。それゆえ、圧力センサ２７による検出結果の値が高くなるにつれて流量比率Ｒを小さくすることにより、バケット１０７の負荷が徐々に大きくなっても、バケット１０７の掘削速度の低下を抑制できる。

なお、ポンプ圧の値“Ｑ１ｋｇ／ｃｍ^２”は、「第２の所定値」の一例である。
＜機能的構成＞
図７は、油圧システム１０９の機能的構成を説明するためのブロック図である。

図７に示すように、油圧システム１０９は、コントローラ１４と、分合流弁１３，２１と、圧力センサ２７，２８と、操作量検出センサ３１，３２と、サーボ機構２５，２６と、斜板２ａ，３ａとを備える。

コントローラ１４は、判断部１４１と、分合流弁制御部１４２と、斜板制御部１４３と、記憶部１４４とを有する。記憶部１４４には、閾値情報１４４１と、データテーブル１４４２とが記憶されている。

閾値情報１４４１には、図４の切替ロジックにおいて示した、アーム掘削ＰＰＣ圧の閾値“Ｒ１ｋｇ／ｃｍ^２”と、バケット掘削ＰＰＣ圧の閾値“Ｒ２ｋｇ／ｃｍ^２”と、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧の閾値“Ｂｋｇ／ｃｍ^２以上”とが含まれる。さらに、閾値情報１４４１には、分流位置から合流位置への切り替えに利用される、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧の閾値“Ａｋｇ／ｃｍ^２”が記憶されている。

データテーブル１４４２は、図６のグラフを表すデータである。データテーブルにおいては、ポンプ圧と流量比率Ｒとが対応付けて記憶されている。

判断部１４１は、圧力センサ２７，２８の検出結果と、操作量検出センサ３１，３２の検出結果と、閾値情報１４４１とに基づき、図４に示した切替ロジックが成立するか否かを判断する。判断部１４１は、切替ロジックが成立したと判断した場合（合流位置から分流位置へ切り替えると判断した場合）、分合流弁制御部１４２と斜板制御部１４３とに指令を送る。

分合流弁制御部１４２は、判断部１４１から指令を受け付けると、分合流弁１３，２１を合流位置から分流位置に切り替える。

斜板制御部１４３は、データテーブル１４４２を参照して、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなるように、サーボ機構２５に斜板２ａの傾転位置を制御させるとともに、サーボ機構２６に斜板３ａの傾転位置を制御させる。

＜制御構造＞
図８は、油圧システム１０９における油圧制御の処理の流れを説明するためのフロー図である。

図８に示すように、ステップＳ２において、コントローラ１４は、ホイスト旋回中か否かを判断する。ホイスト旋回中でないと判断された場合（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ４において、コントローラ１４は、操作レバー２９が操作されたか否かを判断する。具体的には、コントローラ１４は、バケット掘削ＰＰＣ圧がＲ２／ｃｍ^２以上になったか否かを判断する。ホイスト旋回中であると判断された場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、処理をステップＳ１６に進める。

操作レバー２９が操作されていないと判断された場合（ステップＳ４においてＮＯ）、コントローラ１４は、処理をステップＳ１６に進める。操作レバー２９が操作されたと判断された場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ステップＳ６において、コントローラ１４は、操作レバー３０が操作されたか否かを判断する。具体的には、コントローラ１４は、アーム掘削ＰＰＣ圧がＲ１ｋｇ／ｃｍ^２以上になったか否かを判断する。

操作レバー３０が操作されていないと判断された場合（ステップＳ８においてＮＯ）、コントローラ１４は、処理をステップＳ１６に進める。操作レバー３０が操作されたと判断された場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、ステップＳ１０において、コントローラ１４は、分合流弁１３によって吐出油路１０と吐出油路１１とを分離する。詳しくは、コントローラ１４は、分合流弁１３，２１を合流位置から分流位置へと切り替える。

ステップＳ１２において、コントローラ１４は、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御する。ステップＳ１４において、コントローラ１４は、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＡ（＝４Ｐ）ｋｇ／ｃｍ^２以下となったか否かを判断する。

第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＡｋｇ／ｃｍ^２以下となったと判断された場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、ステップＳ１６に処理を進める。第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＡｋｇ／ｃｍ^２以下になっていないと判断された場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、コントローラ１４は、処理をステップＳ１２に進める。

ステップＳ１６においては、コントローラ１４は、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量と第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量とが同じになるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御する。

＜小括＞
本実施の形態に係る作業車両１００の構成と当該構成により得られる利点とについて小括すると、以下のとおりである。

（１）作業車両１００は、バケット１０７と、アーム１０６と、作動油を吐出する第１の油圧ポンプ２および第２の油圧ポンプ３と、バケット１０７を駆動するために、第１の油圧ポンプ２によって吐出された作動油を流す吐出油路１０と、アーム１０６を駆動するために、第２の油圧ポンプ３によって吐出された作動油を流す吐出油路１１と、吐出油路１０と吐出油路１１とを連通させた合流位置および吐出油路１０と吐出油路１１とを分離させた分流位置とを切り替える分合流弁１３と、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量と、第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量と、分合流弁１３の動作とを制御するコントローラ１４とを備える。コントローラ１４は、掘削作業に伴って第１の油圧ポンプ２のポンプ圧および第２の油圧ポンプ３のポンプ圧のいずれかがＢ（＝５Ｐ）ｋｇ／ｃｍ^２以上になると、分合流弁１３を合流位置から分流位置に切り替える。コントローラは、分合流弁１３を合流位置から分流位置に遷移させると、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御する。

このような構成によれば、掘削作業において第１の油圧ポンプ２のポンプ圧および第２の油圧ポンプ３のポンプ圧のいずれかがＢｋｇ／ｃｍ^２以上となると、吐出油路１０と吐出油路１１とが分離している状態になる。また、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧がＢｋｇ／ｃｍ^２以上では、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなる。このため、アーム側に供給される油量よりもバケット側に供給される油量の方が多くなる。それゆえ、バケット１０７の掘削速度が低下してしまうことを抑制できる。したがって、アーム側に供給される油量とバケット１０７側に供給される油量とを同じにする構成に比べて、掘削作業を効率的に実行することが可能となる。

（２）コントローラ１４は、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧および第２の油圧ポンプ３のポンプ圧のいずれかがＢ（＝５Ｐ）ｋｇ／ｃｍ^２より小さいＱ１ｋｇ／ｃｍ^２以上では、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御する。このような構成によれば、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧および第２の油圧ポンプ３のポンプ圧のいずれかがＢｋｇ／ｃｍ^２より小さいＱ１ｋｇ／ｃｍ^２以上においては、バケット１０７の掘削速度が低下してしまうことを抑制できる。

（３）作業車両１００は、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧を検出する圧力センサ２７をさらに備える。コントローラ１４は、圧力センサ２７による検出結果の値が高くなるにつれて、第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量に対する第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量の比率を大きくする。

このような構成によれば、バケット側の負荷が高くなるにつれてのポンプ圧が高くなる。それゆえ、圧力センサ２７による検出結果の値が高くなるにつれて、第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量に対する第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量の比率（流量比率Ｒの逆数）を大きくすることにより、バケット側の負荷が徐々に大きくなっても、バケット１０７の掘削速度の低下を抑制できる。

（４）コントローラ１４は、分合流弁１３を合流位置から分流位置に切り替えた後、第１の油圧ポンプ２のポンプ圧および第２の油圧ポンプ３のポンプ圧のいずれかがＡｋｇ／ｃｍ^２以下となると、分合流弁１３を分流位置から合流位置に切り替える。

このような構成によれば、分流位置から合流位置に戻った後に、再度、合流位置から分流位置に遷移するためには、ＢとＡとの差分（（Ｂ−Ａ）ｋｇ／ｃｍ^２）だけポンプ圧の上昇が必要となる。それゆえ、分流位置から合流位置に戻った後に、瞬時に、再び分流位置に戻ってしまうような事態を防止できる。このようにヒステリシスを設定することにより、いわゆる切り換わり時におけるバタつきを防止することができる。

（５）コントローラ１４は、分合流弁１３を合流位置から分流位置に遷移させてから、分合流弁１３の状態を分流位置から合流位置に切り替えるまでの間、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御する。

このような構成によれば、吐出油路１０と吐出油路１１とが分離している間（分流状態の間）において、アーム側に供給される油量よりもバケット側に供給される油量の方が多くすることができる。特に、合流位置に切り替わる直前（合流状態となる直前）まで、アーム側に供給される油量よりもバケット側に供給される油量の方が多くすることができる。

＜変形例＞
上記の油圧システム１０９として、ＣＬＳＳ（Closed center Load Sensing System）の構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。２つの油圧系統が分流している状態において、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くなるように、第１の油圧ポンプ２と第２の油圧ポンプ３とを制御する構成は、圧力補償弁６，９を必要としないＯＬＳＳ（Open center Load Sensing System）においても適用することができる。

［実施の形態２］
本実施の形態においても、コントローラ１４によって、実施の形態１と同様な切替ロジック（図４）と、合流位置と分流位置との間の切り替えのトリガ（図５）とが利用される。さらに、コントローラ１４によって、これらの切替ロジックおよびトリガに基づいた、流量比率の変更処理（図６）が実行される。以下、実施の形態１と異なる構成に着目して説明し、実施の形態１と同様な構成については、その説明を繰り返さない。

＜油圧システム＞
図９は、本実施の形態に係る油圧システム１０９Ａの概要を示した図である。

図９に示されるように、油圧システム１０９Ａは、第１の油圧ポンプ２と、第２の油圧ポンプ３と、吐出油路１０，１１と、連通路１２とを備える。油圧システム１０９は、ブーム用の主操作弁５１と、走行体１０１の左側の履帯用の主操作弁５２と、バケット用の主操作弁５と、アームＨｉ用の主操作弁８２と、ブームＨｉ用の主操作弁５３と、旋回用の主操作弁６１と、走行体１０１の右側の履帯用の主操作弁６２と、アーム用の主操作弁８と、リリーフ弁５４，６３と、アンロード弁５５，６４と、分合流弁１３とをさらに備えている。

このように、本実施の形態に係る油圧システム１０９Ａは、アームＨｉ用の主操作弁８２を備えている点において、実施の形態１の油圧システム１０９とは異なっている。

アームＨｉ用の主操作弁５３は、アーム操作用の操作レバー３０の操作量が最大となると、作動油をアーム用シリンダ７に流す。これにより、アーム用の主操作弁８とアームＨｉ用の主操作弁８２とから作動油がアーム用シリンダ７に供給されて、アーム１０６が駆動する。

以下では、説明の便宜上、吐出油路１０および主操作弁５，５１〜５３，８２を含む油圧系統を、「第１の油圧系統９５Ａ」とも称する。また、吐出油路１１および主操作弁８，６１，６２を含む油圧系統を、「第２の油圧系統９６」とも称する。

図１０は、油圧システム１０９Ａの詳細を示した図である。なお、図１０においては、アーム１０６とバケット１０７とを同時に操作して掘削作業を行う複合動作に着目するため、図８に示した複数の主操作弁５，８，５１〜５３，６１，６２，８２のうち、バケット用の主操作弁５と、アーム用の主操作弁８と、アームＨｉ用の主操作弁８２とを記載している。

図１０に示すように、油圧システム１０９Ａは、図９に示した部材以外に、エンジン１と、コントローラ１４と、サーボ機構２５，２６と、圧力センサ２７，２８と、操作レバー２９，３０、操作量検出センサ３１，３２と、圧力補償弁６，９，８３と、バケット用シリンダ４と、アーム用シリンダ７と、分合流弁２１と、シャトル弁１５，１８，２２，８４と、負荷圧導入油路１６，１９，２３，２４と、保持圧導入油路１７，２０とをさらに備えている。

油圧システム１０９Ａは、主操作弁８２と圧力補償弁８３とシャトル弁８４とを備える点において、これらを備えていない、実施の形態１に係る油圧システム１０９（図３参照）とは異なっている。

主操作弁８２の入口側のポートは、吐出油路１０を介して、第１の油圧ポンプ２に接続されている。主操作弁８２の出口側のポートは、圧力補償弁８３の入口側のポートに接続されている。圧力補償弁８３の出口側のポートは、アーム用シリンダ７に接続されている。第１の油圧ポンプ２から吐出された作動油は、吐出油路１０を介して、主操作弁５，８２に供給される。主操作弁８２を通過した作動油は、圧力補償弁８３を介して、アーム用シリンダ７に供給される。

主操作弁８２は、主操作弁８と同様に、操作レバー３０によって操作される。操作レバー３０の操作量が最大となったことを条件に、主操作弁８２からアーム用シリンダ７に作動油が供給される。

圧力補償弁８３は、アーム用シリンダ７の保持圧が供給される受圧部８３ａと、シャトル弁８４の出口ポート側のパイロット圧が供給される受圧部８３ｂと、受圧部８３ａ側に設けられたバネ８３ｃとを備えている。

分合流弁１３が合流位置にあるときには、第１の油圧ポンプ２から吐出された作動油がバケット用シリンダ４とアーム用シリンダ７とに供給されるとともに、第２の油圧ポンプ３から吐出された作動油もバケット用シリンダ４とアーム用シリンダ７とに供給される。

分合流弁１３が分流位置にあるときには、第１の油圧ポンプ２から吐出された作動油がバケット用シリンダ４に供給されるとともに、第２の油圧ポンプ３から吐出された作動油がアーム用シリンダ７に供給される。

操作レバー３０の操作量が最大となった場合、合流位置および分流位置において、第１の油圧ポンプ２から吐出された作動油が、吐出油路１０と主操作弁８２と圧力補償弁８３とを介して、アーム用シリンダ７に供給される。

なお、圧力補償弁８３は、油路９１を介してアーム用シリンダ７に接続されている。圧力補償弁９は、油路９２を介してアーム用シリンダ７に接続されている。

図１１は、油圧システム１０９Ａの要部拡大図である。
図１１を参照して、圧力補償弁８３を通過した作動油は、油路９１とアーム用シリンダ７のボトム部の合流ブロック９９とを介して、アーム用シリンダ７に供給される。圧力補償弁９を通過した作動油は、油路９２と合流ブロック９９とを介して、アーム用シリンダ７に供給される。アーム用シリンダ７に供給された作動油は、油路９３を介して、図示しない油タンクに戻る。

（圧力補償弁６，９，８３による圧力補償）
再び、図１０を参照して、本実施の形態における圧力補償について説明する。

圧力補償弁８３は、圧力補償弁６，９と同様、スリーブ内をスプールが移動することにより、圧力補償弁８３の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を変化させることができる。圧力補償弁８３は、主操作弁８２の入口側ポートと出口側ポートとの差圧（以下、「主操作弁８２の前後差圧」と称する）を一定に補償する。なお、主操作弁８２に圧力補償弁８３が組み込まれることにより、主操作弁８２と圧力補償弁８３とが一体となっている構成であってもよい。

分合流弁１３と分合流弁２１とが合流位置にある場合、圧力補償弁６，９，８３は、以下の動作を行う。

圧力補償弁６と圧力補償弁８３とに着目すると、主操作弁８２の前後差圧が主操作弁５の前後差圧よりも低くなると、圧力補償弁８３は、圧力補償弁８３の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を高める方向にスプールを移動させることにより、主操作弁８２の入口側ポートと圧力補償弁８３の出力側ポートとの間の差圧（以下、「主操作弁８２の見かけ上の前後差圧」とも称する）を、主操作弁５の前後差圧と同じにする。

一方、主操作弁５の前後差圧が主操作弁８２の前後差圧よりも低くなると、圧力補償弁６は、圧力補償弁６の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を高める方向にスプールを移動させる動作を行わない。それゆえ、主操作弁５の入口側ポートと圧力補償弁６の出力側ポートとの間の差圧（主操作弁５の見かけ上の前後差圧）は、主操作弁８２の前後差圧と同じにはならない。

圧力補償弁９と圧力補償弁８３とに着目すると、主操作弁８２の前後差圧が主操作弁８の前後差圧よりも低くなると、圧力補償弁８３は、スプールを移動させることにより、主操作弁８２の見かけ上の前後差圧を、主操作弁８の前後差圧と同じにする。

一方、主操作弁８の前後差圧が主操作弁８２の前後差圧よりも低くなると、圧力補償弁９は、スプールを移動させる動作を行わない。それゆえ、主操作弁８の見かけ上の前後差圧は、主操作弁８２の前後差圧と同じにはならない。

なお、圧力補償弁６と圧力補償弁９とに着目した場合の処理は、実施の形態１で説明したため、ここでは説明を繰り返さない。

このように、合流位置においては、圧力補償弁６，９は、第１の油圧系統９５Ａと第２の油圧系統９６とにわたり圧力補償を行う。詳しくは、圧力補償弁６，９は、第１の油圧系統９５Ａおよび第２の油圧系統９６に含まれる全ての主操作弁に対して圧力補償を行う。しかしながら、圧力補償弁８３は、主操作弁８２以外の主操作弁に対しては圧力補償を行わない。

分合流弁１３と分合流弁２１とが分流位置にある場合、圧力補償弁６，９，８３は、以下の動作を行う。

圧力補償弁６と圧力補償弁８３とに着目すると、主操作弁８２の前後差圧が主操作弁５の前後差圧よりも低くなると、圧力補償弁８３は、合流位置の場合と同様に、主操作弁８２の見かけ上の前後差圧を主操作弁５の前後差圧と同じにする。

一方、主操作弁５の前後差圧が主操作弁８２の前後差圧よりも低くなると、圧力補償弁６は、合流位置の場合と同様、圧力補償弁６の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を高める方向にスプールを移動させる動作を行わない。それゆえ、主操作弁５の見かけ上の前後差圧は、主操作弁８２の前後差圧と同じにはならない。

分合流弁１３と分合流弁２１とが分流位置にある場合には、圧力補償弁６は、第１の油圧系統９５内において圧力補償を行う。圧力補償弁９は、第２の圧力系統９６内において圧力補償を行う。このように、分流位置の場合には、第１の油圧系統９５Ａと第２の油圧系統９６との間では、圧力補償が行われない。このため、主操作弁８２の前後差圧が主操作弁８の前後差圧よりも低くなっても、主操作弁８２の見かけ上の前後差圧を主操作弁８の前後差圧と同じにする動作は行われない。

分合流弁１３および分合流弁２１が分流位置にある場合における圧力補償について、シャトル弁１５，２２，８４に着目して説明すると以下のとおりである。

シャトル弁２２の出口側ポートは、負荷圧導入油路１６を介してシャトル弁１５の一方の入口側ポートとシャトル弁８４の一方の入口側ポートとに接続されている。シャトル弁８４の他方の入口側ポートは、圧力補償弁８３の受圧部８３ａに接続されている。シャトル弁８４の出口側ポートは、圧力補償弁８３の受圧部８３ｂに接続されている。

シャトル弁２２の入口側ポートは、主操作弁８２の出口側ポートには接続されていない。また、シャトル弁２２は、分流位置においては、主操作弁８の出口側ポートの油圧を検出しない。それゆえ、シャトル弁２２は、主操作弁５の出口側ポートの油圧を第１の最高負荷圧として検出する。シャトル弁２２は、第１の最高負荷圧を負荷圧導入油路１６，１９に出力する。

シャトル弁１５は、上述したように、第１の最高負荷圧と、圧力補償弁６の出口側ポートの油圧（バケット用シリンダ４の保持圧）とのうちの高い方の油圧（第２の最高負荷圧）を検出する。シャトル弁１５は、第２の最高負荷圧を受圧部６ｂに出力する。

シャトル弁８４は、第１の最高負荷圧と、圧力補償弁８３の出口側ポートの油圧（アーム用シリンダ７の保持圧）とのうちの高い方の油圧（以下、「第３の最高負荷圧」とも称する）を検出する。シャトル弁８４は、第３の最高負荷圧を受圧部８３ｂに出力する。

主操作弁８２の前後差圧が主操作弁５の前後差圧よりも低い場合、シャトル弁８４は、主操作弁５の出口側ポートの油圧を受圧部８３ｂに出力する。これにより、主操作弁８２の見かけ上の前後差圧が、主操作弁５の前後差圧と同じになる。

それゆえ、第１の油圧ポンプ２から吐出された作動油は、圧力補償がなされない場合に比べて、アーム用シリンダ７に供給されにくい状態となる。したがって、圧力補償がなされない場合に比べて、バケット１０７の掘削速度を早めることが可能となる。

主操作弁５の前後差圧が主操作弁８２の前後差圧よりも低い場合、シャトル弁１５は、主操作弁５の出口側ポートの油圧を受圧部６ｂに出力する。それゆえ、主操作弁５の見かけ上の前後差圧は、主操作弁８２の前後差圧と同じにならない。このような構成によって、分流位置においては、主操作弁８２の前後差圧が主操作弁５の前後差圧よりも高くなっても、主操作弁５に対する補償が行われないため、主操作弁５の見かけ上の前後差圧は上昇しない。

それゆえ、第１の油圧ポンプ２から吐出された作動油は、アーム用シリンダ７よりもバケット用シリンダ４に供給されやすい状態となる。したがって、主操作弁５の前後差圧が主操作弁８２の前後差圧よりも低くなった場合に主操作弁５の見かけ上の前後差圧を上昇させるような構成（補償する構成）に比べて、バケット１０７の掘削速度を早めることが可能となる。

ところで、油圧システム１０９Ａは、掘削作業時にポンプ圧がＢｋｇ／ｃｍ^２以上となると、分合流弁１３，２１を合流位置から分流位置へと切換えるとともに、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量が第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くする。このようにして、バケット用シリンダ４に多くの作動油を供給することにより、バケット１０７の掘削速度の低下を抑制している。

このような構成においては、主操作弁５に対して圧力補償がなされてしまい主操作弁５の見かけ上の前後差圧が上昇してしまうことは、バケット用シリンダ４に多くの作動油を供給する観点からは好ましくない。

しかしながら、本実施の形態では、上述したように、主操作弁５の前後差圧が主操作弁８２の前後差圧よりも低くなったとしても、主操作弁５に対して圧力補償がなされないため、主操作弁５の見かけ上の前後差圧は上昇しない。また、主操作弁８２の前後差圧が主操作弁５の前後差圧よりも低くなった場合には、主操作弁８２に対して圧力補償がなされるため、このような圧力補償がされない場合に比べて、アーム用シリンダ７に対する作動油の供給が抑制される。

それゆえ、油圧システム１０９Ａにおいては、主操作弁５に対して圧力補償がなされるような構成に比べて、バケット用シリンダ４に多くの作動油を供給することができる。したがって、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量を第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くする制御が実行される場合において、主操作弁５に対して圧力補償がなされることによってバケット用シリンダ４に供給される作動油が少なくなってしまうことを防止することが可能となる。

なお、主操作弁８２、圧力補償弁８３は、それぞれ、「第２の主操作弁」、「第２の圧力補償弁」の一例である。

＜小括＞
本実施の形態に係る作業車両１００の構成と当該構成により得られる利点とについて小括すると、以下のとおりである。なお、実施の形態１の「＜小括＞」の項目で記載した事項については、本実施の形態においてもあてはまるため、ここでは記載を繰り返さない。

作業車両１００は、バケット１０７を駆動させるバケット用シリンダ４と、アーム１０６を駆動させるアーム用シリンダ７と、吐出油路１０に接続され、かつバケット用シリンダ４に作動油を供給する主操作弁５と、第１の油圧ポンプ２によって吐出された作動油を、吐出油路１０を介して、アーム用シリンダ７に供給する主操作弁８２と、バケット用シリンダ４と主操作弁５との間に設けられた圧力補償弁６と、アーム用シリンダ７と主操作弁８２との間に設けられた圧力補償弁８３をさらに備える。圧力補償弁８３は、主操作弁８２の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧が主操作弁５の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧よりも低くなると、圧力補償弁８３の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を高める動作を行うことにより、主操作弁８２の入口側のポートと圧力補償弁８３の出力側ポートとの間の差圧を、主操作弁５の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧と同じにする。

このような構成によれば、第１の油圧ポンプ２が吐出する作動油の油量を第２の油圧ポンプ３が吐出する作動油の油量よりも多くする制御が実行される場合において、主操作弁８２に対して圧力補償がなされる。それゆえ、アーム用シリンダ７に供給される作動油の油量が抑制される。したがって、バケット用シリンダ４に供給される作動油が少なくなってしまうことを防止することが可能となる。

今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ エンジン、２ 第１の油圧ポンプ、２ａ，３ａ 斜板、３ 第２の油圧ポンプ、４ バケット用シリンダ、５，８，５１，５２，５３，６１，６２，８２ 主操作弁、６，９，８３ 圧力補償弁、６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂ，８３ａ，８３ｂ 受圧部、６ｃ，９ｃ，８３ｃ バネ、７ アーム用シリンダ、１０，１１ 吐出油路、１２ 連通路、１３，２１ 分合流弁、１３ａ，２１ａ 電磁ソレノイド、１４ コントローラ、１５，１８，２２，８４ シャトル弁、１６，１９，２３，２４ 負荷圧導入油路、１７，２０ 保持圧導入油路、２５，２６ サーボ機構、２７，２８ 圧力センサ、２９，３０ 操作レバー、３１，３２ 操作量検出センサ、５４，６３ リリーフ弁、５５，６４ アンロード弁、９１，９２，９３ 油路、９５，９５Ａ 第１の油圧系統、９６ 第２の油圧系統、９９ 合流ブロック、１００ 作業車両、１０１ 走行体、１０３ 旋回体、１０４ 作業機、１０５ ブーム、１０６ アーム、１０７ バケット、１０９，１０９Ａ 油圧システム。

Claims (7)

1. バケットと、
   アームと、
   作動油を吐出する第１の油圧ポンプおよび第２の油圧ポンプと、
   前記バケットを駆動するために、前記第１の油圧ポンプによって吐出された前記作動油を流す第１の油路と、
   前記アームを駆動するために、前記第２の油圧ポンプによって吐出された前記作動油を流す第２の油路と、
   前記第１の油路と前記第２の油路とを連通させた合流位置と、前記第１の油路と前記第２の油路とを分離させた分流位置とを切り替える分合流弁と、
   前記第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量と、前記第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量と、前記分合流弁の動作とを制御するコントローラとを備え、
   前記コントローラは、
   掘削作業に伴って前記第１の油圧ポンプのポンプ圧および前記第２の油圧ポンプのポンプ圧のいずれかが第１の所定値になると、前記分合流弁を前記合流位置から前記分流位置に切り替え、
   前記第１の油圧ポンプのポンプ圧が前記第１の所定値以上では、前記第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が前記第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなるように、前記第１の油圧ポンプと前記第２の油圧ポンプとを制御する、作業車両。
2. 前記コントローラは、前記第１の油圧ポンプのポンプ圧および前記第２の油圧ポンプのポンプ圧のいずれかが前記第１の所定値より小さい第２の所定値以上では、前記第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が前記第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなるように、前記第１の油圧ポンプと前記第２の油圧ポンプとを制御する、請求項１に記載の作業車両。
3. 前記第１の油圧ポンプのポンプ圧を検出するセンサをさらに備え、
   前記コントローラは、前記センサによる検出結果の値が高くなるにつれて、前記第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量に対する前記第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量の比率を大きくする、請求項１または２に記載の作業車両。
4. 前記コントローラは、前記分合流弁を前記合流位置から前記分流位置に切り替えた後、前記第１の油圧ポンプのポンプ圧および前記第２の油圧ポンプのポンプ圧のいずれかが前記第１の所定値よりも小さい第３の所定値以下となると、前記分合流弁を前記分流位置から前記合流位置に切り替える、請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両。
5. 前記コントローラは、前記分合流弁を前記合流位置から前記分流位置に切り替えた後、前記分合流弁を前記分流位置から前記合流位置に切り替えるまでの間、前記第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が前記第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなるように、前記第１の油圧ポンプと前記第２の油圧ポンプとを制御する、請求項４に記載の作業車両。
6. 前記バケットを駆動させる第１のアクチュエータと、
   前記アームを駆動させる第２のアクチュエータと、
   前記第１の油路に接続され、かつ前記第１のアクチュエータに前記作動油を供給する第１の主操作弁と、
   前記第１の油圧ポンプによって吐出された前記作動油を、前記第１の油路を介して、前記第２のアクチュエータに供給する第２の主操作弁と、
   前記第１のアクチュエータと前記第１の主操作弁との間に設けられた第１の圧力補償弁と、
   前記第２のアクチュエータと前記第２の主操作弁との間に設けられた第２の圧力補償弁とをさらに備え、
   前記第２の圧力補償弁は、前記第２の主操作弁の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧が前記第１の主操作弁の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧よりも低くなると、前記第２の圧力補償弁の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧を高める動作を行うことにより、前記第２の主操作弁の入口側のポートと前記第２の圧力補償弁の出力側ポートとの間の差圧を、前記第１の主操作弁の入口側ポートと出力側ポートとの間の差圧と同じにする、請求項１から５のいずれか１項に記載の作業車両。
7. バケットを駆動するために第１の油圧ポンプによって吐出された作動油を流す第１の油路と、アームを駆動するために第２の油圧ポンプによって吐出された作動油を流す第２の油路とを連通させた合流位置および前記第１の油路と前記第２の油路とを分離させた分流位置のうちのいずれか一方の位置から他方の位置に切り替わる分合流弁を備えた作業車両における油圧制御方法であって、
   前記分合流弁を、前記合流位置から前記分流位置に切り替えるステップと、
   前記第１の油圧ポンプが吐出する作動油の油量が前記第２の油圧ポンプが吐出する作動油の油量よりも多くなるように、前記第１の油圧ポンプと前記第２の油圧ポンプとを制御するステップとを備える、油圧制御方法。