JP6321302B2 - 制御システム及び作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、制御システム及び作業機械に関する。

作業機を有する作業機械の一種として油圧ショベルが知られている。油圧ショベルの作業機は、油圧シリンダによって駆動される。油圧シリンダは、油圧ポンプから吐出された作動油によって作動する。特許文献１には、第１油圧ポンプから吐出された作動油と第２油圧ポンプから吐出された作動油とが合流する合流状態と合流しない分流状態とを切り替える合分流弁を有する油圧制御装置が記載されている。分流状態においては、第１油圧ポンプから吐出された作動油により第１油圧アクチュエータが作動し、第２油圧ポンプから吐出された作動油により第２油圧アクチュエータが作動する。

国際公開第２００５／０４７７０９号

第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプはそれぞれ、エンジンによって駆動される。分流状態において、例えば第１油圧アクチュエータに作用する負荷が大きい場合、エンジンの出力を上昇させて第１油圧ポンプから吐出される作動油の吐出圧力を上昇させる必要がある。しかし、分流状態において、第２油圧ポンプから吐出される作動油の吐出圧力を上昇させる必要が無い場合、第１油圧ポンプから吐出される作動油の吐出圧力を上昇させるためにエンジンの出力を上昇させてしまうと、エンジンは不必要に高い出力で駆動されることとなる。エンジンが不必要に高い出力で駆動されると、エンジンの燃費の向上が阻害される。

本発明の態様は、第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプを駆動するエンジンの燃費を低減することを目的とする。

本発明の態様に従えば、エンジンと、前記エンジンによって駆動される第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、前記第１油圧ポンプと前記第２油圧ポンプとを接続する流路に設けられ、前記流路が開けられる合流状態と前記流路が閉じられる分流状態とを切り替え可能な開閉装置と、前記分流状態において前記第１油圧ポンプから吐出された作動油が供給される第１油圧アクチュエータと、前記分流状態において前記第２油圧ポンプから吐出された作動油が供給される第２油圧アクチュエータと、前記第１油圧アクチュエータ及び前記第２油圧アクチュエータのそれぞれの作動油の圧力と前記第１油圧アクチュエータ及び前記第２油圧アクチュエータのそれぞれを駆動するために操作される操作装置の操作量とに基づいて、前記第１油圧アクチュエータ及び前記第２油圧アクチュエータのそれぞれに供給される前記作動油の配分流量を算出する配分流量算出部と、前記配分流量に基づいて、前記合流状態において要求される前記第１油圧ポンプの出力及び前記第２油圧ポンプの出力を示す合流状態ポンプ出力を算出する合流状態ポンプ出力算出部と、前記配分流量に基づいて、前記分流状態において要求される前記第１油圧ポンプの出力及び前記第２油圧ポンプの出力を示す分流状態ポンプ出力を算出する分流状態ポンプ出力算出部と、前記合流状態ポンプ出力と前記分流状態ポンプ出力とに基づいて、前記エンジンの余剰出力を算出する余剰出力算出部と、前記余剰出力に基づいて前記エンジンの目標出力を補正して、前記目標出力よりも低減された前記エンジンの低減出力を算出する低減出力算出部と、前記分流状態において、前記低減出力に基づいて前記エンジンを制御するエンジン制御部と、を備える制御システムが提供される。

本発明の態様によれば、第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプを駆動するエンジンの燃費を低減することができる。

図１は、本実施形態に係る作業機械の一例を示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る制御システムの一例を模式的に示す図である。 図３は、本実施形態に係る油圧システムの一例を示す図である。 図４は、本実施形態に係る制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 図５は、本実施形態に係る合流状態ポンプ出力算出部、分流状態ポンプ出力算出部、及び余剰出力算出部による処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、本実施形態に係る目標出力算出部による処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、本実施形態に係る低減出力算出部による処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、本実施形態に係る目標回転数算出部、下限回転数設定部、及びフィルタ処理部による処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、本実施形態に係るエンジンのトルク線図の一例を示す図である。 図１０は、本実施形態に係るエンジン及び油圧ポンプのマッチング状態の一例を示す図である。 図１１は、本実施形態に係るエンジン及び油圧ポンプのマッチング状態の一例を示す図である。 図１２は、本実施形態に係る作業機械の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図１３は、本実施形態に係るスロットルダイヤルの設定値とエンジンの上限回転数との関係を示す第４相関データの一例を示す図である。 図１４は、本実施形態に係る作業モードとエンジンの最高出力との関係を示す第５相関データの一例を示す図である。 図１５は、本実施形態に係る第３相関データの一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

［作業機械］
図１は、本実施形態に係る作業機械１の一例を示す斜視図である。本実施形態においては、作業機械１がハイブリッド方式の油圧ショベルであることとする。以下の説明においては、作業機械１を適宜、油圧ショベル１、と称する。

図１に示すように、油圧ショベル１は、作業機１０と、作業機１０を支持する上部旋回体２と、上部旋回体２を支持する下部走行体３と、エンジン４と、エンジン４によって駆動される発電電動機２７と、エンジン４によって駆動される油圧ポンプ３０と、作業機１０を作動させる油圧シリンダ２０と、上部旋回体２を旋回させる電動モータ２５と、下部走行体３を走行させる油圧モータ２４と、作業機１０を操作するための操作装置５と、制御装置１００とを備える。

エンジン４は、油圧ショベル１の動力源である。エンジン４は、発電電動機２７及び油圧ポンプ３０と連結される出力シャフト４Ｓを有する。エンジン４は、例えばディーゼルエンジンである。エンジン４は、上部旋回体２の機械室７に収容される。

発電電動機２７は、エンジン４の出力シャフト４Ｓと連結され、エンジン４の作動により発電する。発電電動機２７は、例えばスイッチドリラクタンスモータである。なお、発電電動機２７は、ＰＭ（Permanent Magnet）モータでもよい。

油圧ポンプ３０は、エンジン４の出力シャフト４Ｓと連結され、エンジン４の作動により作動油を吐出する。本実施形態において、油圧ポンプ３０は、出力シャフト４Ｓと連結され、エンジン４によって駆動される第１油圧ポンプ３１と、出力シャフト４Ｓと連結され、エンジン４によって駆動される第２油圧ポンプ３２とを含む。油圧ポンプ３０は、上部旋回体２の機械室７に収容される。

油圧シリンダ２０は、油圧ポンプ３０から供給される作動油によって作動する。油圧シリンダ２０は、作業機１０を作動させるための動力を発生する油圧アクチュエータである。作業機１０は、油圧シリンダ２０が発生する動力により作動可能である。油圧シリンダ２０は、バケット１１を作動させるバケットシリンダ２１と、アーム１２を作動させるアームシリンダ２２と、ブーム１３を作動させるブームシリンダ２３とを含む。

電動モータ２５は、発電電動機２７から供給される電力によって作動する。電動モータ２５は、上部旋回体２を旋回させるための動力を発生する電動アクチュエータである。上部旋回体２は、電動モータ２５が発生する動力により旋回軸ＲＸを中心に旋回可能である。

油圧モータ２４は、油圧ポンプ３０から供給される作動油によって作動する。油圧モータ２４は、下部走行体３を走行させるための動力を発生する油圧アクチュエータである。下部走行体３の履帯８は、油圧モータ２４が発生する動力により回転可能である。

操作装置５は、運転室６に配置される。操作装置５は、油圧ショベル１の運転者に操作される操作部材を含む。操作部材は、操作レバー又はジョイスティックを含む。操作装置５が操作されることにより、作業機１０が作動する。

［制御システム］
図２は、本実施形態に係る制御システム１０００の一例を模式的に示す図である。制御システム１０００は、油圧ショベル１に搭載され、油圧ショベル１を制御する。制御システム１０００は、制御装置１００と、油圧システム１０００Ａと、電動システム１０００Ｂとを含む。

油圧システム１０００Ａは、油圧ポンプ３０と、油圧ポンプ３０から吐出された作動油が流れる油圧回路４０と、油圧回路４０を介して油圧ポンプ３０から供給された作動油により作動する油圧シリンダ２０と、油圧回路４０を介して油圧ポンプ３０から供給された作動油により作動する油圧モータ２４とを有する。

エンジン４の出力シャフト４Ｓは、油圧ポンプ３０と連結される。エンジン４が駆動することにより、油圧ポンプ３０が作動する。油圧シリンダ２０及び油圧モータ２４は、油圧ポンプ３０から吐出された作動油に基づいて作動する。エンジン４の回転数［ｒｐｍ］を検出するエンジン回転数センサ４Ｒがエンジン４に設けられる。

油圧ポンプ３０は、可変容量型油圧ポンプである。本実施形態において、油圧ポンプ３０は、斜板式油圧ポンプである。油圧ポンプ３０の斜板３０Ａは、サーボ機構３０Ｂによって駆動される。サーボ機構３０Ｂにより斜板３０Ａの角度が調整されることによって、油圧ポンプ３０の容量［ｃｃ／ｒｅｖ］が調整される。油圧ポンプ３０の容量とは、油圧ポンプ３０と連結されたエンジン４の出力シャフト４Ｓが１回転したときに油圧ポンプ３０から吐出される作動油の吐出量［ｃｃ／ｒｅｖ］をいう。

本実施形態において、油圧ポンプ３０の斜板３０Ａは、第１油圧ポンプ３１の斜板３１Ａと、第２油圧ポンプ３２の斜板３２Ａとを含む。サーボ機構３０Ｂは、第１油圧ポンプ３１の斜板３１Ａの角度を調整するサーボ機構３１Ｂと、第２油圧ポンプ３２の斜板３２Ａの角度を調整するサーボ機構３２Ｂとを含む。

電動システム１０００Ｂは、発電電動機２７と、蓄電器１４と、変圧器１４Ｃと、第１インバータ１５Ｇと、第２インバータ１５Ｒと、発電電動機２７から供給された電力により作動する電動モータ２５とを有する。

エンジン４の出力シャフト４Ｓは、発電電動機２７と連結される。エンジン４が駆動することにより、発電電動機２７が作動する。エンジン４が駆動すると、発電電動機２７のロータが回転する。発電電動機２７のロータが回転することにより、発電電動機２７が発電する。なお、発電電動機２７は、ＰＴＯ（Power Take Off）のような動力伝達機構を介してエンジン４の出力シャフト４Ｓと連結されてもよい。

電動モータ２５は、発電電動機２７から出力された電力に基づいて作動する。電動モータ２５は、上部旋回体２を旋回させる動力を発生する。電動モータ２５に回転センサ１６が設けられる。回転センサ１６は、例えばレゾルバ又はロータリーエンコーダを含む。回転センサ１６は、電動モータ２５の回転角度又は回転速度を検出する。

電動モータ２５は、減速時において回生エネルギーを発生する。蓄電器１４は、例えば電気二重層蓄電器を含み、電動モータ２５が発生した回生エネルギーにより充電される。なお、蓄電器１４は、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池のような二次電池でもよい。

運転室６には、運転者によって操作される操作装置５、スロットルダイヤル３３、及び作業モード選択器３４が設けられる。

操作装置５は、下部走行体３を操作する操作部材、上部旋回体２を操作する操作部材、及び作業機１０を操作する操作部材を含む。下部走行体３を走行させる油圧モータ２４は、操作装置５の操作に基づいて作動する。上部旋回体２を旋回させる電動モータ２５は、操作装置５の操作に基づいて作動する。作業機１０を作動させる油圧シリンダ２０は、操作装置５の操作に基づいて作動する。

本実施形態において、操作装置５は、運転席６Ｓに着座した運転者の右側に配置される右操作レバー５Ｒと、左側に配置される左操作レバー５Ｌとを含む。右操作レバー５Ｒが前後方向に操作されると、ブーム１３は下げ動作又は上げ動作する。右操作レバー５Ｒが左右方向に操作されると、バケット１１は掘削動作又はダンプ動作する。左操作レバー５Ｌが前後方向に操作されると、アーム１２はダンプ動作又は掘削動作する。左操作レバー５Ｌが左右方向に操作されると、上部旋回体２は左旋回又は右旋回する。なお、左操作レバー５Ｌが前後方向に操作されたときに上部旋回体２が右旋回又は左旋回し、左操作レバー５Ｌが左右方向に操作されたときにアーム１２がダンプ動作又は掘削動作してもよい。

制御システム１０００は、操作装置５の操作量を検出する操作量センサ９０を有する。操作量センサ９０は、バケット１１を作動させるバケットシリンダ２１を駆動するために操作された操作装置５の操作量を検出するバケット操作量センサ９１と、アーム１２を作動させるアームシリンダ２２を駆動するために操作された操作装置５の操作量を検出するアーム操作量センサ９２と、ブーム１３を作動させるブームシリンダ２３を駆動するために操作された操作装置５の操作量を検出するブーム操作量センサ９３とを含む。

スロットルダイヤル３３は、エンジン４に噴射される燃料噴射量を設定するための操作部材である。スロットルダイヤル３３により、エンジン４の上限回転数Ｎｍａｘ［ｒｐｍ］が設定される。

作業モード選択器３４は、エンジン４の出力特性を設定するための操作部材である。作業モード選択器３４により、エンジン４の最高出力［ｋＷ］が設定される。

制御装置１００は、コンピュータシステムを含む。制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサを含む演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only
Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリを含む記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。制御装置１００は、油圧システム１０００Ａ及び電動システム１０００Ｂを制御する指令信号を出力する。本実施形態において、制御装置１００は、油圧システム１０００Ａを制御するポンプコントローラ１００Ａと、電動システム１０００Ｂを制御するハイブリッドコントローラ１００Ｂと、エンジン４を制御するエンジンコントローラ１００Ｃとを含む。

ポンプコントローラ１００Ａは、ハイブリッドコントローラ１００Ｂから送信された指令信号、エンジンコントローラ１００Ｃから送信された指令信号、及び操作量センサ９０から送信された検出信号の少なくとも一つに基づいて、第１油圧ポンプ３１及び第２油圧ポンプ３２を制御する指令信号を出力する。

本実施形態において、ポンプコントローラ１００Ａは、油圧ポンプ３０の容量［ｃｃ／ｒｅｖ］を調整するための指令信号を出力する。ポンプコントローラ１００Ａは、サーボ機構３０Ｂに指令信号を出力して、油圧ポンプ３０の斜板３０Ａの角度を制御することにより、油圧ポンプ３０の容量［ｃｃ／ｒｅｖ］を調整する。油圧ポンプ３０は、斜板３０Ａの角度を検出する斜板角センサ３０Ｓを有する。斜板角センサ３０Ｓの検出信号は、ポンプコントローラ１００Ａに出力される。ポンプコントローラ１００Ａは、斜板角センサ３０Ｓの検出信号に基づいて、サーボ機構３０Ｂに指令信号を出力して、斜板３０Ａの角度を制御する。

油圧ポンプ３０は、エンジン４によって駆動される。エンジン４の回転数［ｒｐｍ］が高くなり油圧ポンプ３０と連結されているエンジン４の出力シャフト４Ｓの単位時間当たりの回転数が高くなることにより、油圧ポンプ３０から吐出される単位時間当たりの作動油の吐出流量Ｑ［ｌ／ｍｉｎ］が増大する。エンジン４の回転数［ｒｐｍ］が低くなり油圧ポンプ３０と連結されているエンジン４の出力シャフト４Ｓの単位時間当たりの回転数が低くなることにより、油圧ポンプ３０から吐出される単位時間当たりの作動油の吐出流量Ｑ［ｌ／ｍｉｎ］が減少する。

油圧ポンプ３０が最大容量［ｃｃ／ｒｅｖ］に調整された状態でエンジン４が最高回転数［ｒｐｍ］で駆動されたとき、油圧ポンプ３０は、最大吐出流量Ｑｍａｘ［ｌ／ｍｉｎ］で作動油を吐出する。

本実施形態において、ポンプコントローラ１００Ａは、第１油圧ポンプ３１の容量［ｃｃ／ｒｅｖ］及び第２油圧ポンプ３２の容量［ｃｃ／ｒｅｖ］のそれぞれを調整するための指令信号を出力する。

ポンプコントローラ１００Ａは、斜板角センサ３１Ｓの検出信号に基づいてサーボ機構３１Ｂに指令信号を出力して、第１油圧ポンプ３１の斜板３１Ａの角度を制御することにより、第１油圧ポンプ３１の容量［ｃｃ／ｒｅｖ］を調整する。ポンプコントローラ１００Ａは、斜板角センサ３２Ｓの検出信号に基づいてサーボ機構３２Ｂに指令信号を出力して、第２油圧ポンプ３２の斜板３２Ａの角度を制御することにより、第２油圧ポンプ３２の容量［ｃｃ／ｒｅｖ］を調整する。

油圧ポンプ３０から吐出される作動油の吐出流量Ｑ［ｌ／ｍｉｎ］は、第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出流量Ｑ１［ｌ／ｍｉｎ］と、第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出流量Ｑ２［ｌ／ｍｉｎ］とを含む。エンジン４の回転数が高くなり第１油圧ポンプ３１及び第２油圧ポンプ３２と連結されているエンジン４の出力シャフト４Ｓの単位時間当たりの回転数が高くなることにより、第１油圧ポンプ３１の吐出流量Ｑ１［ｌ／ｍｉｎ］及び第２油圧ポンプ３２の吐出流量Ｑ２［ｌ／ｍｉｎ］が増大する。エンジン４の回転数が低くなり第１油圧ポンプ３１及び第２油圧ポンプ３２と連結されているエンジン４の出力シャフト４Ｓの単位時間当たりの回転数が低くなることにより、第１油圧ポンプ３１の吐出流量Ｑ１［ｌ／ｍｉｎ］及び第２油圧ポンプ３２の吐出流量Ｑ２［ｌ／ｍｉｎ］が減少する。

油圧ポンプ３０の最大吐出流量Ｑｍａｘ［ｌ／ｍｉｎ］は、第１油圧ポンプ３１の最大吐出流量Ｑ１ｍａｘ［ｌ／ｍｉｎ］と、第２油圧ポンプ３２の最大吐出流量Ｑ２ｍａｘ［ｌ／ｍｉｎ］とを含む。第１油圧ポンプ３１が最大容量［ｃｃ／ｒｅｖ］に調整された状態でエンジン４が最高回転数で駆動されたとき、第１油圧ポンプ３１は、最大吐出流量Ｑ１ｍａｘで作動油を吐出する。同様に、第２油圧ポンプ３２が最大容量［ｃｃ／ｒｅｖ］に調整された状態でエンジン４が最高回転数で駆動されたとき、第２油圧ポンプ３２は、最大吐出流量Ｑ２ｍａｘで作動油を吐出する。本実施形態において、最大吐出流量Ｑ１ｍａｘと最大吐出流量Ｑ２ｍａｘとは等しい。

ハイブリッドコントローラ１００Ｂは、回転センサ１６の検出信号に基づいて、電動モータ２５を制御する。電動モータ２５は、発電電動機２７又は蓄電器１４から供給された電力に基づいて作動する。本実施形態において、ハイブリッドコントローラ１００Ｂは、変圧器１４Ｃと第１インバータ１５Ｇ及び第２インバータ１５Ｒとの間における電力授受の制御と、変圧器１４Ｃと蓄電器１４との間における電力授受の制御とを実施する。

また、ハイブリッドコントローラ１００Ｂは、発電電動機２７、電動モータ２５、蓄電器１４、第１インバータ１５Ｇ、及び第２インバータ１５Ｒのそれぞれに設けられた温度センサの検出信号に基づいて、発電電動機２７、電動モータ２５、蓄電器１４、第１インバータ１５Ｇ、及び第２インバータ１５Ｒのそれぞれの温度を調整する。また、ハイブリッドコントローラ１００Ｂは、蓄電器１４の充放電制御、発電電動機２７の発電制御、及び発電電動機２７によるエンジン４のアシスト制御を行う。

エンジンコントローラ１００Ｃは、スロットルダイヤル３３の設定値に基づいて指令信号を生成して、エンジン４に設けられているコモンレール制御部２９に出力する。コモンレール制御部２９は、エンジンコントローラ１００Ｃから送信された指令信号に基づいて、エンジン４に対する燃料噴射量を調整する。

［油圧システム］
図３は、本実施形態に係る油圧システム１０００Ａの一例を示す図である。油圧システム１０００Ａは、作動油を吐出する油圧ポンプ３０と、油圧ポンプ３０から吐出された作動油が流れる油圧回路４０と、油圧回路４０を介して油圧ポンプ３０から吐出された作動油が供給される油圧シリンダ２０と、油圧シリンダ２０に供給される作動油の方向及び作動油の配分流量Ｑａを調整する主操作弁６０と、圧力補償弁７０とを備える。

油圧ポンプ３０は、第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とを含む。油圧シリンダ２０は、バケットシリンダ２１とアームシリンダ２２とブームシリンダ２３とを含む。

主操作弁６０は、油圧ポンプ３０からバケットシリンダ２１に供給される作動油の方向及び作動油の配分流量Ｑａｂｋを調整する第１主操作弁６１と、油圧ポンプ３０からアームシリンダ２２に供給される作動油の方向及び作動油の配分流量Ｑａａｒを調整する第２主操作弁６２と、油圧ポンプ３０からブームシリンダ２３に供給される作動油の方向及び作動油の配分流量Ｑａｂｍを調整する第３主操作弁６３とを含む。主操作弁６０は、スライドスプール方式の方向制御弁である。

圧力補償弁７０は、圧力補償弁７１と、圧力補償弁７２と、圧力補償弁７３と、圧力補償弁７４と、圧力補償弁７５と、圧力補償弁７６とを含む。

また、油圧システム１０００Ａは、第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とを接続する合流流路５５に設けられ、合流流路５５が開けられる合流状態と合流流路５５が閉じられる分流状態とを切り替え可能な開閉装置である第１合分流弁６７を備える。

油圧回路４０は、第１油圧ポンプ３１と接続される第１油圧ポンプ流路４１と、第２油圧ポンプ３２と接続される第２油圧ポンプ流路４２とを有する。

油圧回路４０は、第１油圧ポンプ流路４１と接続される第１供給流路４３及び第２供給流路４４と、第２油圧ポンプ流路４２と接続される第３供給流路４５及び第４供給流路４６とを有する。

第１油圧ポンプ流路４１は、第１分岐部Ｂｒ１において、第１供給流路４３と第２供給流路４４とに分岐される。第２油圧ポンプ流路４２は、第４分岐部Ｂｒ４において、第３供給流路４５と第４供給流路４６とに分岐される。

油圧回路４０は、第１供給流路４３と接続される第１分岐流路４７及び第２分岐流路４８と、第２供給流路４４と接続される第３分岐流路４９及び第４分岐流路５０とを有する。第１供給流路４３は、第２分岐部Ｂｒ２において、第１分岐流路４７と第２分岐流路４８とに分岐される。第２供給流路４４は、第３分岐部Ｂｒ３において、第３分岐流路４９と第４分岐流路５０とに分岐される。

油圧回路４０は、第３供給流路４５と接続される第５分岐流路５１と、第４供給流路４６と接続される第６分岐流路５２とを有する。

第１主操作弁６１は、第１分岐流路４７及び第３分岐流路４９と接続される。第２主操作弁６２は、第２分岐流路４８及び第４分岐流路５０と接続される。第３主操作弁６３は、第５分岐流路５１及び第６分岐流路５２と接続される。

油圧回路４０は、第１主操作弁６１とバケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃとを接続する第１バケット流路２１Ａと、第１主操作弁６１とバケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌとを接続する第２バケット流路２１Ｂとを有する。

油圧回路４０は、第２主操作弁６２とアームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌとを接続する第１アーム流路２２Ａと、第２主操作弁６２とアームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃとを接続する第２アーム流路２２Ｂとを有する。

油圧回路４０は、第３主操作弁６３とブームシリンダ２３のキャップ側空間２３Ｃとを接続する第１ブーム流路２３Ａと、第３主操作弁６３とブームシリンダ２３のロッド側空間２３Ｌとを接続する第２ブーム流路２３Ｂとを有する。

油圧シリンダ２０のキャップ側空間とは、シリンダヘッドカバーとピストンとの間の空間である。油圧シリンダ２０のロッド側空間とは、ピストンロッドが配置される空間である。

バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃに作動油が供給され、バケットシリンダ２１が伸長することにより、バケット１１は掘削動作する。バケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌに作動油が供給され、バケットシリンダ２１が縮退することにより、バケット１１はダンプ動作する。

アームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃに作動油が供給され、アームシリンダ２２が伸長することにより、アーム１２は掘削動作する。アームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌに作動油が供給され、アームシリンダ２２が縮退することにより、アーム１２はダンプ動作する。

ブームシリンダ２３のキャップ側空間２３Ｃに作動油が供給され、ブームシリンダ２３が伸長することにより、ブーム１３は上げ動作する。ブームシリンダ２３のロッド側空間２３Ｌに作動油が供給され、ブームシリンダ２３が縮退することにより、ブーム１３は下げ動作する。

第１主操作弁６１は、バケットシリンダ２１に作動油を供給し、バケットシリンダ２１から排出された作動油を回収する。第１主操作弁６１のスプールは、バケットシリンダ２１に対する作動油の供給を停止してバケットシリンダ２１を停止させる停止位置ＰＴ０と、キャップ側空間２１Ｃに作動油が供給されるように第１分岐流路４７と第１バケット流路２１Ａとを接続してバケットシリンダ２１を伸長させる第１位置ＰＴ１と、ロッド側空間２１Ｌに作動油が供給されるように第３分岐流路４９と第２バケット流路２１Ｂとを接続してバケットシリンダ２１を縮退させる第２位置ＰＴ２とを移動可能である。バケットシリンダ２１が停止状態、伸長状態、及び縮退状態の少なくとも一つになるように、第１主操作弁６１が操作される。

第２主操作弁６２は、アームシリンダ２２に作動油を供給し、アームシリンダ２２から排出された作動油を回収する。第２主操作弁６２は、第１主操作弁６１と同等の構造である。第２主操作弁６２のスプールは、アームシリンダ２２に対する作動油の供給を停止してアームシリンダ２２を停止させる停止位置と、キャップ側空間２２Ｃに作動油が供給されるように第４分岐流路５０と第２アーム流路２２Ｂとを接続してアームシリンダ２２を伸長させる第２位置と、ロッド側空間２２Ｌに作動油が供給されるように第２分岐流路４８と第１アーム流路２２Ａとを接続してアームシリンダ２２を縮退させる第１位置とを移動可能である。アームシリンダ２２が停止状態、伸長状態、及び縮退状態の少なくとも一つになるように、第２主操作弁６２が操作される。

第３主操作弁６３は、ブームシリンダ２３に作動油を供給し、ブームシリンダ２３から排出された作動油を回収する。第３主操作弁６３は、第１主操作弁６１と同等の構造である。第３主操作弁６３のスプールは、ブームシリンダ２３に対する作動油の供給を停止してブームシリンダ２３を停止させる停止位置と、キャップ側空間２３Ｃに作動油が供給されるように第５分岐流路５１と第１ブーム流路２３Ａとを接続してブームシリンダ２３を伸長させる第１位置と、ロッド側空間２３Ｌに作動油が供給されるように第６分岐流路５２と第２ブーム流路２３Ｂとを接続してブームシリンダ２３を縮退させる第２位置とを移動可能である。ブームシリンダ２３が停止状態、伸長状態、及び縮退状態の少なくとも一つになるように、第３主操作弁６３が操作される。

第１主操作弁６１は、操作装置５によって操作される。操作装置５が操作されることによって、操作装置５の操作量に基づいて決定されるパイロット圧が第１主操作弁６１に作用する。第１主操作弁６１にパイロット圧が作用することにより、第１主操作弁６１からバケットシリンダ２１に供給される作動油の方向及び作動油の配分流量Ｑａｂｋが決定される。バケットシリンダ２１のロッドは、供給される作動油の方向に対応する移動方向に移動し、供給される作動油の配分流量Ｑａｂｋに対応するシリンダ速度で作動する。バケットシリンダ２１が作動することにより、バケットシリンダ２１の移動方向及びシリンダ速度に基づいてバケット１１が作動する。

同様に、第２主操作弁６２は、操作装置５によって操作される。操作装置５が操作されることによって、操作装置５の操作量に基づいて決定されるパイロット圧が第２主操作弁６２に作用する。第２主操作弁６２にパイロット圧が作用することにより、第２主操作弁６２からアームシリンダ２２に供給される作動油の方向及び作動油の配分流量Ｑａａｒが決定される。アームシリンダ２２のロッドは、供給される作動油の方向に対応する移動方向に移動し、供給される作動油の配分流量Ｑａａｒに対応するシリンダ速度で作動する。アームシリンダ２２が作動することにより、アームシリンダ２２の移動方向及びシリンダ速度に基づいてアーム１２が作動する。

同様に、第３主操作弁６３は、操作装置５によって操作される。操作装置５が操作されることによって、操作装置５の操作量に基づいて決定されるパイロット圧が第３主操作弁６３に作用する。第３主操作弁６３にパイロット圧が作用することにより、第３主操作弁６３からブームシリンダ２３に供給される作動油の方向及び作動油の配分流量Ｑａｂｍが決定される。ブームシリンダ２３のロッドは、供給される作動油の方向に対応する移動方向に移動し、供給される作動油の配分流量Ｑａｂｍに対応するシリンダ速度で作動する。ブームシリンダ２３が作動することにより、ブームシリンダ２３の移動方向及びシリンダ速度に基づいてブーム１３が作動する。

バケットシリンダ２１、アームシリンダ２２、及びブームシリンダ２３のそれぞれから排出された作動油は、排出流路５３を介してタンク５４に回収される。

第１油圧ポンプ流路４１と第２油圧ポンプ流路４２とは、合流流路５５によって接続される。合流流路５５は、第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とを接続する流路である。合流流路５５は、第１油圧ポンプ流路４１と第２油圧ポンプ流路４２とを介して第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とを接続する。

第１合分流弁６７は、合流流路５５を開閉する開閉装置である。第１合分流弁６７は、合流流路５５を開閉することにより、合流流路５５が開けられる合流状態と合流流路５５が閉じられる分流状態とを切り替える。本実施形態において、第１合分流弁６７は、切替弁である。なお、合流流路５５を開閉可能であれば、合流流路５５を開閉する開閉装置は、切替弁でなくてもよい。

第１合分流弁６７のスプールは、合流流路５５を開けて第１油圧ポンプ流路４１と第２油圧ポンプ流路４２とを接続する合流位置と、合流流路５５を閉じて第１油圧ポンプ流路４１と第２油圧ポンプ流路４２とを分離する分流位置とを移動可能である。制御装置１００は、第１油圧ポンプ流路４１と第２油圧ポンプ流路４２とが合流状態及び分流状態のいずれか一方になるように、第１合分流弁６７を制御する。

合流状態とは、第１油圧ポンプ流路４１と第２油圧ポンプ流路４２とを接続する合流流路５５が第１合分流弁６７において開けられることにより、第１油圧ポンプ流路４１と第２油圧ポンプ流路４２とが合流流路５５を介して接続され、第１油圧ポンプ流路４１から吐出された作動油と第２油圧ポンプ流路４２から吐出された作動油とが第１合分流弁６７において合流する状態をいう。合流状態においては、第１油圧ポンプ３１及び第２油圧ポンプ３２の両方から吐出された作動油が、バケットシリンダ２１、アームシリンダ２２、及びブームシリンダ２３のそれぞれに供給される。

分流状態とは、第１油圧ポンプ流路４１と第２油圧ポンプ流路４２とを接続する合流流路５５が第１合分流弁６７によって閉じられることにより、第１油圧ポンプ流路４１と第２油圧ポンプ流路４２とが分離され、第１油圧ポンプ流路４１から吐出された作動油と第２油圧ポンプ流路４２から吐出された作動油とが分離された状態をいう。分流状態においては、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油がバケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２に供給され、第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油がブームシリンダ２３に供給される。

すなわち、本実施形態においては、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油が供給される第１油圧アクチュエータは、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２である。分流状態において第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油が供給される第２油圧アクチュエータは、ブームシリンダ２３である。分流状態においては、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油は、ブームシリンダ２３には供給されない。分流状態においては、第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油は、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２には供給されない。

合流状態においては、第１油圧ポンプ３１及び第２油圧ポンプ３２のそれぞれから吐出された作動油は、第１油圧ポンプ流路４１、第２油圧ポンプ流路４２、第１主操作弁６１、第２主操作弁６２、及び第３主操作弁６３のそれぞれを通過した後、バケットシリンダ２１、アームシリンダ２２、及びブームシリンダ２３のそれぞれに供給される。

分流状態においては、第１油圧ポンプ３１から吐出された作動油は、第１油圧ポンプ流路４１、第１主操作弁６１、及び第２主操作弁６２のそれぞれを通過した後、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２に供給される。また、分流状態においては、第２油圧ポンプ３２から吐出された作動油は、第２油圧ポンプ流路４２、及び第３主操作弁６３を通過した後、ブームシリンダ２３に供給される。

油圧システム１０００Ａは、第１主操作弁６１と第２主操作弁６２との間に設けられたシャトル弁７０１と、第２合分流弁６８と第３主操作弁６３との間に設けられたシャトル弁７０２とを有する。また、油圧システム１０００Ａは、シャトル弁７０１及びシャトル弁７０２と接続される第２合分流弁６８を有する。

第２合分流弁６８は、シャトル弁７０１及びシャトル弁７０２により、バケットシリンダ２１、アームシリンダ２２、及びブームシリンダ２３のそれぞれに供給される作動油を減圧したロードセンシング圧（ＬＳ圧）の最大圧力を選択する。ロードセンシング圧とは、圧力補償に用いられるパイロット圧である。

第２合分流弁６８が合流状態のときは、バケットシリンダ２１からブームシリンダ２３のうちの最大ＬＳ圧が選択され、バケットシリンダ２１からブームシリンダ２３それぞれの圧力補償弁７０と第１油圧ポンプ３１のサーボ機構３１Ｂ及び第２油圧ポンプ３２のサーボ機構３２Ｂに供給される。

第２合分流弁６８が分流状態のときは、バケットシリンダ２１とアームシリンダ２２との最大ＬＳ圧がバケットシリンダ２１とアームシリンダ２２の圧力補償弁７０と第１油圧ポンプ３１のサーボ機構３１Ｂに供給され、ブームシリンダ２３のＬＳ圧がブームシリンダ２３の圧力補償弁７０と第２油圧ポンプ３２のサーボ機構３２Ｂに供給される。

シャトル弁７０１及びシャトル弁７０２は、第１主操作弁６１、第２主操作弁６２、及び第３主操作弁６３から出力されたパイロット圧のうち、最大値を示すパイロット圧を選択する。選択されたパイロット圧は、圧力補償弁７０と、油圧ポンプ３０（３１，３２）のサーボ機構（３１Ｂ，３２Ｂ）に供給される。

＜圧力センサ＞
油圧システム１０００Ａは、油圧シリンダ２０の作動油の圧力ＰＬを検出する負荷圧力センサ８０を有する。油圧シリンダ２０の作動油の圧力ＰＬは、油圧シリンダ２０に供給される作動油の負荷圧力である。負荷圧力センサ８０の検出信号は、制御装置１００に出力される。

本実施形態において、負荷圧力センサ８０は、バケットシリンダ２１の作動油の圧力ＰＬｂｋを検出するバケット負荷圧力センサ８１と、アームシリンダ２２の作動油の圧力ＰＬａｒを検出するアーム負荷圧力センサ８２と、ブームシリンダ２３の作動油の圧力ＰＬｂｍを検出するブーム負荷圧力センサ８３とを含む。

バケット負荷圧力センサ８１は、第１バケット流路２１Ａに設けられ、バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃの作動油の圧力ＰＬｂｋｃを検出するバケット負荷圧力センサ８１Ｃと、第２バケット流路２１Ｂに設けられ、バケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌの作動油の圧力ＰＬｂｋｌを検出するバケット負荷圧力センサ８１Ｌとを含む。

アーム負荷圧力センサ８２は、第２アーム流路２２Ｂに設けられ、アームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃの作動油の圧力ＰＬａｒｃを検出するアーム負荷圧力センサ８２Ｃと、第１アーム流路２２Ａに設けられ、アームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌの作動油の圧力ＰＬａｒｌを検出するアーム負荷圧力センサ８２Ｌとを含む。

ブーム負荷圧力センサ８３は、第１ブーム流路２３Ａに設けられ、ブームシリンダ２３のキャップ側空間２３Ｃの作動油の圧力ＰＬｂｍｃを検出するブーム負荷圧力センサ８３Ｃと、第２ブーム流路２３Ｂに設けられ、ブームシリンダ２３のロッド側空間２３Ｌの作動油の圧力ＰＬｂｍｌを検出するブーム負荷圧力センサ８３Ｌとを含む。

また、油圧システム１０００Ａは、油圧ポンプ３０から吐出される作動油の吐出圧力Ｐを検出する吐出圧力センサ８００を有する。吐出圧力センサ８００の検出信号は、制御装置１００に出力される。

吐出圧力センサ８００は、第１油圧ポンプ３１と第１油圧ポンプ流路４１との間に設けられ、第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ１を検出する吐出圧力センサ８０１と、第２油圧ポンプ３２と第２油圧ポンプ流路４２との間に設けられ、第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ２を検出する吐出圧力センサ８０２とを含む。

＜圧力補償弁＞
圧力補償弁７０は、連通と絞りと遮断とを選択するための選択ポートを有する。圧力補償弁７０は、自己圧で遮断と、絞りと、連通との切り替えを可能とする、絞り弁を含む。圧力補償弁７０は、各油圧シリンダ２０の負荷圧が異なっていても、各主操作弁６０のメータリング開口面積の比率に応じて流量分配を補償することを目的としている。圧力補償弁７０がない場合、低負荷側の油圧シリンダ２０にほとんどの作動油が流れてしまう。圧力補償弁７０は、低負荷圧の油圧シリンダ２０の主操作弁６０の出口圧力が、最大負荷圧の油圧シリンダ２０の主操作弁６０の出口圧力と同等になるように、低負荷圧の油圧シリンダ２０に圧力損失を作用させることで、各主操作弁６０の出口圧力が同一となるため、流量分配の機能を実現する。

圧力補償弁７０は、第１主操作弁６１に接続される圧力補償弁７１及び圧力補償弁７２と、第２主操作弁６２に接続される圧力補償弁７３及び圧力補償弁７４と、第３主操作弁６３に接続される圧力補償弁７５及び圧力補償弁７６とを含む。

圧力補償弁７１は、キャップ側空間２１Ｃに作動油が供給されるように第１分岐流路４７と第１バケット流路２１Ａとが接続された状態において第１主操作弁６１の前後差圧（メータリング差圧）を補償する。圧力補償弁７２は、ロッド側空間２１Ｌに作動油が供給されるように第３分岐流路４９と第２バケット流路２１Ｂとが接続された状態において第１主操作弁６１の前後差圧（メータリング差圧）を補償する。

圧力補償弁７３は、ロッド側空間２２Ｌに作動油が供給されるように第２分岐流路４８と第１アーム流路２２Ａとが接続された状態において第２主操作弁６２の前後差圧（メータリング差圧）を補償する。圧力補償弁７４は、キャップ側空間２２Ｃに作動油が供給されるように第４分岐流路５０と第２アーム流路２２Ｂとが接続された状態において第２主操作弁６２の前後差圧（メータリング差圧）を補償する。

なお、主操作弁６０の前後差圧（メータリング差圧）とは、主操作弁６０の油圧ポンプ３０側に対応する入口ポートの圧力と、油圧シリンダ２０側に対応する出口ポートの圧力との差をいい、流量を計測（metering）するための差圧である。

圧力補償弁７０により、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２の一方の油圧シリンダ２０に軽負荷が作用し、他方の油圧シリンダ２０に高負荷が作用した場合においても、バケットシリンダ２１及びアームシリンダ２２のそれぞれに、操作装置５の操作量に応じた流量で作動油を分配することができる。

圧力補償弁７０は、複数の油圧シリンダ２０の負荷によらず、操作に基づく流量を供給可能にする。例えば、バケットシリンダ２１に高負荷が作用し、アームシリンダ２２に軽負荷が作用する場合、軽負荷側に配置された圧力補償弁７０（７３，７４）は、第１主操作弁６１からバケットシリンダ２１に作動油が供給され発生するメータリング差圧ΔＰ１に関わらず、第２主操作弁６２からアームシリンダ２２に作動油が供給されるとき、第２主操作弁６２の操作量に基づく流量が供給されるように、軽負荷側であるアームシリンダ２２側のメータリング差圧ΔＰ２がバケットシリンダ２１側のメータリング差圧ΔＰ１とほぼ同一の圧力となるように補償する。

アームシリンダ２２に高負荷が作用し、バケットシリンダ２１に軽負荷が作用する場合、軽負荷側に配置された圧力補償弁７０（７１，７２）は、第２主操作弁６２からアームシリンダ２２に作動油が供給され発生するメータリング差圧ΔＰ２に関わらず、第１主操作弁６１からバケットシリンダ２１に作動油が供給されるとき、第１主操作弁６１の操作量に基づく流量が供給されるように、軽負荷側のメータリング差圧ΔＰ１を補償する。

＜アンロード弁＞
油圧回路４０は、アンロード弁６９を有する。油圧回路４０においては、油圧シリンダ２０を駆動しないときにおいても、油圧ポンプ３０からは最小容量に相当する流量の作動油が吐出される。油圧シリンダ２０を駆動しないときにおいて油圧ポンプ３０から吐出された作動油は、アンロード弁６９を介して排出（アンロード）される。

［制御装置］
図４は、本実施形態に係る制御装置１００の一例を示す機能ブロック図である。制御装置１００は、コンピュータシステムを含む。制御装置１００は、演算処理装置１０１と、記憶装置１０２と、入出力インターフェース装置１０３とを有する。

制御装置１００は、第１合分流弁６７及び第２合分流弁６８と接続され、第１合分流弁６７及び第２合分流弁６８に指令信号を出力する。

また、制御装置１００は、油圧シリンダ２０の圧力ＰＬを検出する負荷圧力センサ８０、油圧ポンプ３０から吐出される作動油の吐出圧力Ｐを検出する吐出圧力センサ８００、及び操作装置５の操作量Ｓを検出する操作量センサ９０のそれぞれと接続される。

本実施形態において、操作量センサ９０（９１，９２，９３）は、圧力センサである。バケットシリンダ２１を駆動するために操作装置５が操作されたとき、その操作装置５の操作量Ｓｂｋに基づいて、第１主操作弁６１に作用するパイロット圧が変化する。また、アームシリンダ２２を駆動するために操作装置５が操作されたとき、その操作装置５の操作量Ｓａｒに基づいて、第２主操作弁６２に作用するパイロット圧が変化する。また、ブームシリンダ２３を駆動するために操作装置５が操作されたとき、その操作装置５の操作量Ｓｂｍに基づいて、第３主操作弁６３に作用するパイロット圧が変化する。バケット操作量センサ９１は、バケットシリンダ２１を駆動するために操作装置５が操作されたときに第１主操作弁６１に作用するパイロット圧を検出する。アーム操作量センサ９２は、アームシリンダ２２を駆動するために操作装置５が操作されたときに第２主操作弁６２に作用するパイロット圧を検出する。ブーム操作量センサ９３は、ブームシリンダ２３を駆動するために操作装置５が操作されたときに第３主操作弁６３に作用するパイロット圧を検出する。

演算処理装置１０１は、配分流量算出部１１２と、開閉装置制御部１１４と、ポンプ流量算出部１１６と、合流状態ポンプ出力算出部１１８と、分流状態ポンプ出力算出部１２０と、余剰出力算出部１２２と、目標出力算出部１２４と、低減出力算出部１２６と、目標回転数算出部１２８と、下限回転数設定部１３０と、フィルタ処理部１３２と、エンジン制御部１３４とを有する。

記憶装置１０２は、第１相関データを記憶する記憶部１４１と、第２相関データを記憶する記憶部１４２と、第３相関データを記憶する記憶部１４３と、第４相関データを記憶する記憶部１４４と、第５相関データを記憶する記憶部１４５と、その他の各種のデータを記憶する記憶部１４６とを有する。

＜配分流量算出部＞
配分流量算出部１１２は、複数の油圧シリンダ２０のそれぞれの作動油の圧力ＰＬと、複数の油圧シリンダ２０のそれぞれを駆動するために操作される操作装置５の操作量Ｓとに基づいて、複数の油圧シリンダ２０のそれぞれに供給される作動油の配分流量Ｑａを算出する。本実施形態において、配分流量算出部１１２は、油圧シリンダ２０の作動油の圧力ＰＬと、操作装置５の操作量Ｓと、油圧ポンプ３０から吐出される作動油の吐出圧力Ｐとに基づいて、配分流量Ｑａを算出する。

油圧シリンダ２０の作動油の圧力ＰＬは、負荷圧力センサ８０によって検出される。配分流量算出部１１２は、バケット負荷圧力センサ８１からバケットシリンダ２１の作動油の圧力ＰＬｂｋを取得し、アーム負荷圧力センサ８２からアームシリンダ２２の作動油の圧力ＰＬａｒを取得し、ブーム負荷圧力センサ８３からブームシリンダ２３の作動油の圧力ＰＬｂｍを取得する。

操作装置５の操作量Ｓは、操作量センサ９０によって検出される。配分流量算出部１１２は、バケット操作量センサ９１からバケットシリンダ２１を駆動するために操作される操作装置５の操作量Ｓｂｋを取得し、アーム操作量センサ９２からアームシリンダ２２を駆動するために操作される操作装置５の操作量Ｓａｒを取得し、ブーム操作量センサ９３からブームシリンダ２３を駆動するために操作される操作装置５の操作量Ｓｂｍを取得する。

油圧ポンプ３０の作動油の吐出圧力Ｐは、吐出圧力センサ８００によって検出される。配分流量算出部１１２は、吐出圧力センサ８０１から第１油圧ポンプ３１の作動油の吐出圧力Ｐ１を取得し、吐出圧力センサ８０２から第２油圧ポンプ３２の作動油の吐出圧力Ｐ２を取得する。

配分流量算出部１１２は、複数の油圧シリンダ２０（２１，２２，２３）のそれぞれの作動油の圧力ＰＬ（ＰＬｂｋ，ＰＬａｒ，ＰＬｂｍ）と、複数の油圧シリンダ２０（２１，２２，２３）のそれぞれを駆動するために操作される操作装置５の操作量Ｓ（Ｓｂｋ，Ｓａｒ，Ｓｂｍ）とに基づいて、複数の油圧シリンダ２０（２１，２２，２３）のそれぞれに供給される作動油の配分流量Ｑａ（Ｑａｂｋ，Ｑａａｒ，Ｑａｂｍ）を算出する。

配分流量算出部１１２は、（１）式に基づいて配分流量Ｑａを算出する。

Ｑａ＝Ｑｄ×√｛（Ｐ−ＰＬ）／ΔＰＣ｝・・・（１）

（１）式において、Ｑｄは、油圧シリンダ２０の作動油の要求流量である。Ｐは、油圧ポンプ３０から吐出される作動油の吐出圧力である。ＰＬは、油圧シリンダ２０の作動油の負荷圧力である。ΔＰＣは、主操作弁６０の入口側と出口側との設定差圧である。本実施形態において、主操作弁６０の入口側と出口側との差圧が設定差圧ΔＰＣに設定される。設定差圧ΔＰＣは、第１主操作弁６１、第２主操作弁６２、及び第３主操作弁６３のそれぞれについて予め設定され、記憶部１４６に記憶されている。

バケットシリンダ２１の配分流量Ｑａｂｋ、アームシリンダ２２の配分流量Ｑａａｒ、及びブームシリンダ２３の配分流量Ｑａｂｍのそれぞれは、（２）式、（３）式、及び（４）式に基づいて算出される。

Ｑａｂｋ＝Ｑｄｂｋ×√｛（Ｐ−ＰＬｂｋ）／ΔＰＣ｝・・・（２）
Ｑａａｒ＝Ｑｄａｒ×√｛（Ｐ−ＰＬａｒ）／ΔＰＣ｝・・・（３）
Ｑａｂｍ＝Ｑｄｂｍ×√｛（Ｐ−ＰＬｂｍ）／ΔＰＣ｝・・・（４）

（２）式において、Ｑｄｂｋは、バケットシリンダ２１の作動油の要求流量である。ＰＬｂｋは、バケットシリンダ２１の作動油の圧力である。（３）式において、Ｑｄａｒは、アームシリンダ２２の作動油の要求流量である。ＰＬａｒは、アームシリンダ２２の作動油の圧力である。（４）式において、Ｑｄｂｍは、ブームシリンダ２３の作動油の要求流量である。ＰＬｂｍは、ブームシリンダ２３の作動油の負荷圧力である。本実施形態において、第１主操作弁６１の入口側と出口側との設定差圧ΔＰＣと、第２主操作弁６２の入口側と出口側との設定差圧ΔＰＣと、第３主操作弁６３の入口側と出口側との設定差圧ΔＰＣとは、同じ値である。

要求流量Ｑｄ（Ｑｄｂｋ，Ｑｄａｒ，Ｑｄｂｍ）は、操作装置５の操作量Ｓ（Ｓｂｋ，Ｓａｒ，Ｓｂｍ）に基づいて算出される。本実施形態において、要求流量Ｑｄ（Ｑｄｂｋ，Ｑｄａｒ，Ｑｄｂｍ）は、操作量センサ９０（９１，９２，９３）で検出されたパイロット圧に基づいて算出される。操作装置５の操作量Ｓ（Ｓｂｋ，Ｓａｒ，Ｓｂｍ）と操作量センサ９０（９１，９２，９３）で検出されたパイロット圧とは１対１で対応する。配分流量算出部１１２は、操作量センサ９０によって検出されたパイロット圧を主操作弁６０のスプールストロークに変換し、スプールストロークに基づいて要求流量Ｑｄを算出する。パイロット圧と主操作弁６０のスプールストロークとの関係を示す第１相関データ、及び主操作弁６０のスプールストロークと要求流量Ｑｄとの関係を示す第２相関データは、既知データであり、記憶部１４１及び記憶部１４２のそれぞれに記憶されている。パイロット圧と主操作弁６０のスプールストロークとの関係を示す第１相関データ、及び主操作弁６０のスプールストロークと要求流量Ｑｄとの関係を示す第２相関データのそれぞれは、変換テーブルデータを含む。

配分流量算出部１１２は、第１主操作弁６１に作用するパイロット圧を検出したバケット操作量センサ９１の検出信号を取得する。配分流量算出部１１２は、記憶部１４１に記憶されている第１相関データを使って、第１主操作弁６１に作用するパイロット圧を第１主操作弁６１のスプールストロークに変換する。これにより、バケット操作量センサ９１の検出信号と記憶部１４１に記憶されている第１相関データとに基づいて、第１主操作弁６１のスプールストロークが算出される。また、配分流量算出部１１２は、記憶部１４２に記憶されている第２相関データを使って、算出された第１主操作弁６１のスプールストロークをバケットシリンダ２１の要求流量Ｑｄｂｋに変換する。これにより、配分流量算出部１１２は、バケットシリンダ２１の要求流量Ｑｄｂｋを算出することができる。

配分流量算出部１１２は、第２主操作弁６２に作用するパイロット圧を検出したアーム操作量センサ９２の検出信号を取得する。配分流量算出部１１２は、記憶部１４１に記憶されている第１相関データを使って、第２主操作弁６２に作用するパイロット圧を第２主操作弁６２のスプールストロークに変換する。これにより、アーム操作量センサ９２の検出信号と記憶部１４１に記憶されている第１相関データとに基づいて、第２主操作弁６２のスプールストロークが算出される。また、配分流量算出部１１２は、記憶部１４２に記憶されている第２相関データを使って、算出された第２主操作弁６２のスプールストロークをアームシリンダ２２の要求流量Ｑｄａｒに変換する。これにより、配分流量算出部１１２は、アームシリンダ２２の要求流量Ｑｄａｒを算出することができる。

配分流量算出部１１２は、第３主操作弁６３に作用するパイロット圧を検出したブーム操作量センサ９３の検出信号を取得する。配分流量算出部１１２は、記憶部１４１に記憶されている第１相関データを使って、第３主操作弁６３に作用するパイロット圧を第３主操作弁６３のスプールストロークに変換する。これにより、ブーム操作量センサ９３の検出信号と記憶部１４１に記憶されている第１相関データとに基づいて、第３主操作弁６３のスプールストロークが算出される。また、配分流量算出部１１２は、記憶部１４２に記憶されている第２相関データを使って、算出された第３主操作弁６３のスプールストロークをブームシリンダ２３の要求流量Ｑｄｂｍに変換する。これにより、配分流量算出部１１２は、ブームシリンダ２３の要求流量Ｑｄｂｍを算出することができる。

なお、上述のように、バケット負荷圧力センサ８１は、バケット負荷圧力センサ８１Ｃとバケット負荷圧力センサ８１Ｌとを含み、バケットシリンダ２１の作動油の圧力ＰＬｂｋは、バケットシリンダ２１のキャップ側空間２１Ｃの作動油の圧力ＰＬｂｋｃと、バケットシリンダ２１のロッド側空間２１Ｌの作動油の圧力ＰＬｂｋｌとを含む。（２）式を用いて配分流量Ｑａｂｋを算出するとき、配分流量算出部１１２は、第１主操作弁６１のスプールの移動方向に基づいて、圧力ＰＬｂｋｃ及び圧力ＰＬｂｋｌのいずれか一方を選択する。例えば、第１主操作弁６１のスプールが第１方向に移動する場合、配分流量算出部１１２は、バケット負荷圧力センサ８１Ｃで検出された圧力ＰＬｂｋｃを用いて、（２）式に基づいて配分流量Ｑａｂｋを算出する。第１主操作弁６１のスプールが第１方向とは反対方向である第２方向に移動する場合、配分流量算出部１１２は、バケット負荷圧力センサ８１Ｌで検出された圧力ＰＬｂｋｌを用いて、（２）式に基づいて配分流量Ｑａｂｋを算出する。

同様に、アーム負荷圧力センサ８２は、アーム負荷圧力センサ８２Ｃとアーム負荷圧力センサ８２Ｌとを含み、アームシリンダ２２の作動油の圧力ＰＬａｒは、アームシリンダ２２のキャップ側空間２２Ｃの作動油の圧力ＰＬａｒｃと、アームシリンダ２２のロッド側空間２２Ｌの作動油の圧力ＰＬａｒｌとを含む。（３）式を用いて配分流量Ｑａａｒを算出するとき、配分流量算出部１１２は、第２主操作弁６２のスプールの移動方向に基づいて、圧力ＰＬａｒｃ及び圧力ＰＬａｒｌのいずれか一方を選択する。例えば、第２主操作弁６２のスプールが第１方向に移動する場合、配分流量算出部１１２は、アーム負荷圧力センサ８２Ｃで検出された圧力ＰＬａｒｃを用いて、（３）式に基づいて配分流量Ｑａａｒを算出する。第２主操作弁６２のスプールが第１方向とは反対方向である第２方向に移動する場合、配分流量算出部１１２は、アーム負荷圧力センサ８２Ｌで検出された圧力ＰＬａｒｌを用いて、（３）式に基づいて配分流量Ｑａａｒを算出する。

同様に、ブーム負荷圧力センサ８３は、ブーム負荷圧力センサ８３Ｃとブーム負荷圧力センサ８３Ｌとを含み、ブームシリンダ２３の作動油の圧力ＰＬｂｍは、ブームシリンダ２３のキャップ側空間２３Ｃの作動油の圧力ＰＬｂｍｃと、ブームシリンダ２３のロッド側空間２３Ｌの作動油の圧力ＰＬｂｍｌとを含む。（４）式を用いて配分流量Ｑａｂｍを算出するとき、配分流量算出部１１２は、第３主操作弁６３のスプールの移動方向に基づいて、圧力ＰＬｂｍｃ及び圧力ＰＬｂｍｌのいずれか一方を選択する。例えば、第３主操作弁６３のスプールが第１方向に移動する場合、配分流量算出部１１２は、ブーム負荷圧力センサ８３Ｃで検出された圧力ＰＬｂｍｃを用いて、（４）式に基づいて配分流量Ｑａｂｍを算出する。第３主操作弁６３のスプールが第１方向とは反対方向である第２方向に移動する場合、配分流量算出部１１２は、ブーム負荷圧力センサ８３Ｌで検出された圧力ＰＬｂｍｌを用いて、（４）式に基づいて配分流量Ｑａｂｍを算出する。

本実施形態においては、油圧ポンプ３０から吐出される作動油の吐出圧力Ｐは、吐出圧力センサ８００によって検出される。なお、（１）式から（４）式において、油圧ポンプ３０が吐出される作動油の吐出圧力Ｐが未知である場合、配分流量算出部１１２は、（５）式が収束するように繰り返し数値計算を実施して、配分流量Ｑａｂｋ，Ｑａａｒ，Ｑａｂｍを算出してもよい。

Ｑｌｐ＝Ｑａｂｋ＋Ｑａａｒ＋Ｑａｂｍ・・・（５）

（５）式において、Ｑｌｐは、ポンプ制限流量である。ポンプ制限流量Ｑｌｐは、油圧ポンプ３０の最大吐出流量Ｑｍａｘ、第１油圧ポンプ３１の目標出力に基づいて決定される第１油圧ポンプ３１の目標吐出流量Ｑｔ１、及び第２油圧ポンプ３２の目標出力に基づいて決定される第２油圧ポンプ３２の目標吐出流量Ｑｔ２のうち最も小さい値である。

なお、本実施形態においては、操作装置５はパイロット圧方式の操作レバーを含み、操作量センサ９０（９１，９２，９３）として圧力センサが用いられる。操作装置５が電気方式の操作レバーを含んでもよい。操作装置５が電気方式の操作レバーを含む場合、操作量センサ（９１，９２，９３）として操作レバーのストロークを示すレバーストロークを検出可能なストローセンサが用いられる。配分流量算出部１１２は、操作量センサ９０によって検出されたレバーストロークを主操作弁６０のスプールストロークに変換し、スプールストロークに基づいて要求流量Ｑｄを算出することができる。配分流量算出部１１２は、予め定められている変換テーブルを用いて、レバーストロークをスプールストロークに変換することができる。

＜開閉装置制御部＞
開閉装置制御部１１４は、配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａと閾値Ｑｓとの比較結果に基づいて、合流状態又は分流状態のいずれか一方になるように第１合分流弁６７を制御する指令信号を出力する。

閾値Ｑｓは、油圧シリンダ２０の配分流量Ｑａについての閾値である。配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａが閾値Ｑｓ以下のとき、開閉装置制御部１１４は、分流状態になるように第１合分流弁６７に指令信号を出力する。配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａが閾値Ｑｓよりも多いとき、開閉装置制御部１１４は、合流状態になるように第１合分流弁６７に指令信号を出力する。

本実施形態において、閾値Ｑｓは、第１油圧ポンプ３１及び第２油圧ポンプ３２のそれぞれが吐出可能な作動油の最大吐出流量Ｑｍａｘである。すなわち、本実施形態において、開閉装置制御部１１４は、配分流量Ｑａと最大吐出流量Ｑｍａｘとの比較結果に基づいて、第１合分流弁６７を制御する。配分流量Ｑａが最吐出流量Ｑｍａｘ以下のとき、開閉装置制御部１１４は、分流状態になるように第１合分流弁６７に指令信号を出力する。配分流量Ｑａが最大吐出流量Ｑｍａｘよりも多いとき、開閉装置制御部１１４は、合流状態になるように第１合分流弁６７に指令信号を出力する。

本実施形態においては、バケットシリンダ２１に供給される作動油の配分流量Ｑａｂｋとアームシリンダ２２に供給される作動油の配分流量Ｑａａｒとの和が第１油圧ポンプ３１の最大吐出流量Ｑ１ｍａｘ以下、且つブームシリンダ２３に供給される作動油の配分流量Ｑａｂｍが第２油圧ポンプ３２の最大吐出流量Ｑ２ｍａｘ以下であるとき、開閉装置制御部１１４は、分流状態になるように第１合分流弁６７に指令信号を出力する。バケットシリンダ２１に供給される作動油の配分流量Ｑａｂｋとアームシリンダ２２に供給される作動油の配分流量Ｑａａｒとの和が第１油圧ポンプ３１の最大吐出流量Ｑ１ｍａｘよりも多いとき、又はブームシリンダ２３に供給される作動油の配分流量Ｑａｂｍが第２油圧ポンプ３２の最大吐出流量Ｑ２ｍａｘよりも多いとき、開閉装置制御部１１４は、合流状態になるように第１合分流弁６７に指令信号を出力する。

＜ポンプ流量算出部＞
ポンプ流量算出部１１６は、配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａに基づいて、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出流量Ｑ１及び第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出流量Ｑ２のそれぞれを算出する。本実施形態において、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出流量Ｑ１は、バケットシリンダ２１に供給される作動油の配分流量Ｑａｂｋとアームシリンダ２２に供給される作動油の配分流量Ｑａａｒとの和である（Ｑ１＝Ｑａｂｋ＋Ｑａａｒ）。分流状態において第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出流量Ｑ２は、ブームシリンダ２３に供給される作動油の配分流量Ｑａｂｍである（Ｑ２＝Ｑａｂｍ）。

なお、ポンプ流量算出部１１６は、斜板角センサ３０Ｓ（３１Ｓ，３２Ｓ）の検出値から算出される油圧ポンプ３０（３１，３２）の容量［ｃｃ／ｒｅｖ］と、エンジン回転数センサ４Ｒによって検出されるエンジン４の回転数とに基づいて、吐出流量Ｑ１，Ｑ２を算出することができる。

＜合流状態ポンプ出力算出部・分流状態ポンプ出力算出部・余剰出力算出部＞
合流状態ポンプ出力算出部１１８は、配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａに基づいて、合流状態において要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗａ１及び第２油圧ポンプ３２の出力Ｗａ２を示す合流状態ポンプ出力Ｗａを算出する。本実施形態において、合流状態ポンプ出力Ｗａは、合流状態において要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗａ１と第２油圧ポンプ３２の出力Ｗａ２との和である（Ｗａ＝Ｗａ１＋Ｗａ２）。

分流状態ポンプ出力算出部１２０は、配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａに基づいて、分流状態において要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗｂ１及び第２油圧ポンプ３２の出力Ｗｂ２を示す分流状態ポンプ出力Ｗｂを算出する。本実施形態において、分流状態ポンプ出力Ｗｂは、分流状態において要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗｂ１と第２油圧ポンプ３２の出力Ｗｂ２との和である（Ｗｂ＝Ｗｂ１＋Ｗｂ２）。

余剰出力算出部１２２は、合流状態ポンプ出力Ｗａと分流状態ポンプ出力Ｗｂとに基づいて、エンジン４の余剰出力Ｗｓを算出する。本実施形態において、余剰出力Ｗｓは、合流状態ポンプ出力Ｗａと分流状態ポンプ出力Ｗｂとの差である（Ｗｓ＝Ｗａ−Ｗｂ）。

合流状態ポンプ出力算出部１１８は、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ１及び第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ２のうち高い方の吐出圧力Ｐｍａｘと、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出流量Ｑ１と、分流状態において第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出流量Ｑ２とに基づいて、合流状態ポンプ出力Ｗａを算出する。

本実施形態において、分流状態ポンプ出力算出部１２０は、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ１及び吐出流量Ｑ１と、分流状態において第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ２及び吐出流量Ｑ２とに基づいて、分流状態ポンプ出力Ｗｂを算出する。

図５は、本実施形態に係る合流状態ポンプ出力算出部１１８、分流状態ポンプ出力算出部１２０、及び余剰出力算出部１２２による処理ＳＡの一例を示すフローチャートである。なお、図５において、ステップＳＡ２（ＳＡ２１，ＳＡ２２，ＳＡ２３，ＳＡ２４）の処理は、合流状態ポンプ出力算出部１１８による処理であり、ステップＳＡ３（ＳＡ３１，ＳＡ３２，ＳＡ３３）の処理は、分流状態ポンプ出力算出部１２０による処理であり、ステップＳＡ４（ＳＡ４１，ＳＡ４２，ＳＡ４３，ＳＡ４４）の処理は、余剰出力算出部１２２による処理である。

図５に示す処理は、分流状態における処理である。上述のように、配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａが閾値Ｑｓ以下のとき、開閉装置制御部１１４は、油圧回路４０を分流状態にする。

制御装置１００は、分流状態における第１油圧ポンプ３１の吐出圧力Ｐ１、第２油圧ポンプ３２の吐出圧力Ｐ２、第１油圧ポンプ３１の吐出流量Ｑ１、及び第２油圧ポンプ３２の吐出流量Ｑ２を取得する（ステップＳＡ１）。

吐出流量Ｑ１及び吐出流量Ｑ２は、ポンプ流量算出部１１６によって算出される。吐出圧力Ｐ１及び吐出圧力Ｐ２は、吐出圧力センサ８００（８０１，８０２）によって取得される。

油圧回路４０は分流状態であるものの、合流状態ポンプ出力算出部１１８は、油圧回路４０が合流状態であると仮定して、その合流状態における油圧ポンプ３０の出力Ｗａを算出する。合流状態ポンプ出力算出部１１８は、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ１及び第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ２のうち高い方の吐出圧力Ｐｍａｘを選択する（ステップＳＡ２１）。本実施形態においては、吐出圧力Ｐｍａｘが吐出圧力Ｐ１であることとする。

合流状態ポンプ出力算出部１１８は、吐出圧力Ｐｍａｘと、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出流量Ｑ１とに基づいて、油圧回路４０が合流状態であると仮定したときに要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗａ１を算出する（ステップＳＡ２２）。出力Ｗａ１は、吐出圧力Ｐｍａｘ（Ｐ１）と吐出流量Ｑ１との積に基づいて算出される。

合流状態ポンプ出力算出部１１８は、吐出圧力Ｐｍａｘと、分流状態において第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出流量Ｑ２とに基づいて、油圧回路４０が合流状態であると仮定したときに要求される第２油圧ポンプ３２の出力Ｗａ２を算出する（ステップＳＡ２３）。出力Ｗａ２は、吐出圧力Ｐｍａｘ（Ｐ１）と吐出流量Ｑ２との積に基づいて算出される。

合流状態ポンプ出力算出部１１８は、油圧回路４０が合流状態であると仮定したときに要求される合流状態ポンプ出力Ｗａを算出する（ステップＳＡ２４）。本実施形態において、合流状態ポンプ出力Ｗａは、油圧回路４０が合流状態であると仮定したときに要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗａ１と第２油圧ポンプ３２の出力Ｗａ２との和である（Ｗａ＝Ｗａ１＋Ｗａ２）。

油圧回路４０は分流状態であり、分流状態ポンプ出力算出部１２０は、分流状態における油圧ポンプ３０の出力Ｗｂを算出する。分流状態ポンプ出力算出部１２０は、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ１と、分流状態において第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出流量Ｑ１とに基づいて、油圧回路４０が分流状態であるときに要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗｂ１を算出する（ステップＳＡ３１）。出力Ｗｂ１は、吐出圧力Ｐ１と吐出流量Ｑ１との積に基づいて算出される。

分流状態ポンプ出力算出部１２０は、分流状態において第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ２と、分流状態において第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出流量Ｑ２とに基づいて、油圧回路４０が分流状態であるときに要求される第２油圧ポンプ３２の出力Ｗｂ２を算出する（ステップＳＡ３２）。出力Ｗｂ２は、吐出圧力Ｐ２と吐出流量Ｑ２との積に基づいて算出される。

分流状態ポンプ出力算出部１２０は、油圧回路４０が分流状態における分流状態ポンプ出力Ｗｂを算出する（ステップＳＡ３３）。本実施形態において、分流状態ポンプ出力Ｗｂは、油圧回路４０が分流状態であるときに要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗｂ１と第２油圧ポンプ３２の出力Ｗｂ２との和である（Ｗｂ＝Ｗｂ１＋Ｗｂ２）。

余剰出力算出部１２２は、合流状態ポンプ出力算出部１１８で算出された合流状態ポンプ出力Ｗａと、分流状態ポンプ出力算出部１２０で算出された分流状態ポンプ出力Ｗｂとに基づいて、エンジン４の余剰出力Ｗｓを算出する（ステップＳＡ４１）。本実施形態において、余剰出力Ｗｓは、合流状態ポンプ出力Ｗａと分流状態ポンプ出力Ｗｂとの差を含む（Ｗｓ＝Ｗａ−Ｗｂ）。

油圧回路４０が合流状態であるとき、油圧回路４０を流れる作動油の圧力は、第１油圧ポンプ３１の吐出圧力Ｐ１及び第２油圧ポンプ３２の吐出圧力Ｐ２のうち、高い方の吐出圧力Ｐｍａｘとなる。したがって、油圧回路４０が合流状態であると仮定したときの油圧ポンプ３０の出力Ｗａは、吐出圧力Ｐｍａｘに基づいて算出される。一方、油圧回路４０が分流状態においては、油圧回路４０を流れる作動油の圧力は、第１油圧ポンプ３１の吐出圧力Ｐ１と第２油圧ポンプ３２の吐出圧力Ｐ２とに分離される。したがって、油圧回路４０が分流状態であるときの油圧ポンプ３０の出力Ｗｂは、吐出圧力Ｐ１及び吐出圧力Ｐ２のそれぞれに基づいて算出される。また、吐出圧力Ｐｍａｘに基づいて算出される合流状態ポンプ出力Ｗａは、吐出圧力Ｐ１及び吐出圧力Ｐ２のそれぞれに基づいて算出される分流状態ポンプ出力Ｗｂよりも大きい値となる。そのため、余剰出力Ｗｓは、正値となる。

本実施形態において、余剰出力算出部１２２は、ステップＳＡ４１で算出した余剰出力Ｗｓをポンプトルク効率で補正する（ステップＳＡ４２）。また、本実施形態においては、余剰出力Ｗｓの上限値を示す上限余剰出力Ｗｓｍａｘが予め設定され、記憶部１４６に記憶されている。余剰出力算出部１２２は、記憶部１４６に記憶されている上限余剰出力Ｗｓｍａｘ及びステップＳＡ４１で算出した余剰出力Ｗｓのうち小さい値の方を選択する（ステップＳＡ４３）。

余剰出力算出部１２２は、ステップＳＡ４３において選択した上限余剰出力Ｗｓｍａｘ及び余剰出力Ｗｓのいずれか一方を最終的な余剰出力Ｗｓとして決定する（ステップＳＡ４４）。

＜目標出力算出部＞
図４において、目標出力算出部１２４は、操作装置５の操作量Ｓと、第１油圧ポンプ３１から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ１と、第２油圧ポンプ３２から吐出される作動油の吐出圧力Ｐ２とに基づいて、エンジン４の目標出力Ｗｒを算出する。

本実施形態において、エンジン４の目標出力Ｗｒは、作業機１０の駆動のために必要なエンジン４の目標出力と、エンジン４を冷却するファンの駆動のために必要なエンジン４の目標出力との和に基づいて算出される。

図６は、本実施形態に係る目標出力算出部１２４による処理ＳＢの一例を示すフローチャートである。図６に示す処理は、分流状態における処理である。

制御装置１００は、分流状態における操作装置５の操作量Ｓ、第１油圧ポンプ３１の吐出圧力Ｐ１、及び第２油圧ポンプ３２の吐出圧力Ｐ２を取得する（ステップＳＢ１）。

操作装置５の操作量Ｓは、操作量センサ９０（９１，９２，９３）によって取得される。吐出圧力Ｐ１及び吐出圧力Ｐ２は、吐出圧力センサ８００（８０１，８０２）によって取得される。

また、本実施形態においては、制御装置１００は、スロットルダイヤル３３の設定値、及び作業モード選択器３４により選択された作業モードも取得する。

目標出力算出部１２４は、操作装置５の操作量Ｓと、第１油圧ポンプ３１の吐出圧力Ｐ１と、第２油圧ポンプ３２の吐出圧力Ｐ２と、スロットルダイヤル３３の設定値と、作業モード選択器３４により選択された作業モードとに基づいて、作業機１０の駆動のために必要なエンジン４の目標出力を算出する（ステップＳＢ２）。

また、目標出力算出部１２４は、エンジン４を冷却するファンの駆動のために必要なエンジン４の目標出力を算出する（ステップＳＢ３）。

本実施形態においては、電動モータ２５の出力によって油圧ショベル１の少なくとも一部が駆動される。目標出力算出部１２４は、電動モータ２５の目標出力を算出する（ステップＳＢ４）。

目標出力算出部１２４は、ステップＳＢ２で算出した作業機１０の駆動のために必要なエンジン４の目標出力と、ステップＳＢ３で算出したファンの駆動のために必要なエンジン４の目標出力との和を算出する。また、目標出力算出部１２４は、作業機１０の駆動のために必要なエンジン４の目標出力とファンの駆動のために必要なエンジン４の目標出力との和から、ステップＳＢ４で算出した電動モータ２５の目標出力を減じる（ステップＳＢ５）。すなわち、本実施形態においては、油圧ショベル１は、ハイブリッド方式の油圧ショベルであり、エンジン４の出力に電動モータ２５の出力が補われる。そのため、電動モータ２５の目標出力の分だけ、エンジン４の目標出力を低減することができる。

目標出力算出部１２４は、ステップＳＢ５で算出したエンジン４の目標出力を最終的なエンジン４の目標出力Ｗｒに決定する（ステップＳＢ６）。

＜低減出力算出部＞
図４において、低減出力算出部１２６は、余剰出力算出部１２２で算出された余剰出力Ｗｓに基づいて、目標出力算出部１２４で算出されたエンジン４の目標出力Ｗｒを補正して、目標出力Ｗｒよりも低減されたエンジン４の低減出力Ｗｃを算出する。

図７は、本実施形態に係る低減出力算出部１２６による処理ＳＣの一例を示すフローチャートである。図７に示す処理は、分流状態における処理である。

低減出力算出部１２６は、余剰出力算出部１２２で算出されたエンジン４の余剰出力Ｗｓを取得する（ステップＳＣ１）。

また、低減出力算出部１２６は、目標出力算出部１２４で算出されたエンジン４の目標出力Ｗｒを取得する（ステップＳＣ２）。

低減出力算出部１２６は、エンジン４の目標出力Ｗｒから余剰出力Ｗｓを減じて、分流状態におけるエンジン４の最終的な目標出力である低減出力Ｗｃを決定する（ステップＳＣ３）。本実施形態において、［Ｗｃ＝Ｗｒ−Ｗｓ］である。

＜目標回転数算出部・下限回転数設定部・フィルタ処理部＞
図４において、目標回転数算出部１２８は、目標出力算出部１２４で算出されたエンジン４の目標出力と記憶部１４３に記憶されている第３相関データとに基づいて、分流状態におけるエンジン４の目標回転数Ｎｒを算出する。記憶部１４３に記憶されている第３相関データは、エンジン４の出力とエンジン４の回転数との関係を示す既知データである。エンジン４の出力とエンジン４の回転数との関係を示す第３相関データは、変換テーブルデータを含む。

下限回転数設定部１３０は、分流状態において、バケットシリンダ２１、アームシリンダ２２、及びブームシリンダ２３のそれぞれに、配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａｂｋ、配分流量Ｑａａｒ、及び配分流量Ｑａｂｍで作動油が供給されるように、エンジン４の回転数の下限値を示す下限回転数Ｎｍｉｎを設定する。

上述のように、開閉装置制御部１１４は、配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａに基づいて、油圧回路４０を分流状態にするか否かを決定する。本実施形態において、下限回転数Ｎｍｉｎ以上のエンジン４の回転数は、分流状態を維持することができるエンジン４の回転数である。下限回転数Ｎｍｉｎ以上の回転数でエンジン４が駆動されることにより、複数の油圧シリンダ２０（２１，２２，２３）のそれぞれに、配分流量算出部１１２で算出された配分流量Ｑａで作動油が供給され、分流状態が維持される。

フィルタ処理部１３２は、分流状態において、操作装置５の操作速度が予め定められた規定値以上のときに操作装置５の操作量Ｓをフィルタ処理する。操作装置５の操作速度とは、単位時間当たりの操作装置５の操作量の変化量をいう。

上述のように、操作装置５の操作量Ｓと操作量センサ９０の検出値（パイロット圧の圧力値）とは１対１で対応する。操作装置５の操作速度は、単位時間当たりの操作量センサ９０の検出値の変化量と等価である。本実施形態において、フィルタ処理部１３２は、分流状態において、操作量センサ９０の検出値の変化速度が予め定められた規定値以上のときに操作量センサ９０の検出値をフィルタ処理する。

本実施形態において、配分流量算出部１１２は、フィルタ処理部１３２でフィルタ処理された後の操作装置５の操作量Ｓに基づいて、バケットシリンダ２１、アームシリンダ２２、及びブームシリンダ２３のそれぞれに供給される作動油の配分流量Ｑａｂｋ、配分流量Ｑａａｒ、及び配分流量Ｑａｂｍを算出する。

図８は、本実施形態に係る目標回転数算出部１２８、下限回転数設定部１３０、及びフィルタ処理部１３２による処理ＳＤの一例を示すフローチャートである。図８に示す処理は、分流状態における処理である。

フィルタ処理部１３２は、分流状態において、操作装置５の操作速度が規定値以上のときに操作装置５の操作量Ｓ（Ｓｂｋ，Ｓａｒ，Ｓｂｍ）をフィルタ処理する（ステップＳＤ１）。

本実施形態において、フィルタ処理は、１次ローパスフィルタ処理を含む。フィルタ処理部１３２は、操作装置５の操作速度が高いほど１次ローパルフィルタ処理の時定数を大きくする。

配分流量算出部１１２は、フィルタ処理部１３２でフィルタ処理された後の操作装置５の操作量Ｓに基づいて、バケットシリンダ２１、アームシリンダ２２、及びブームシリンダ２３のそれぞれに供給される作動油の配分流量Ｑａｂｋ，配分流量Ｑａａｒ、及び配分流量Ｑａｂｍを算出する（ステップＳＤ２）。

下限回転数設定部１３０は、ステップＳＤ２で算出された配分流量Ｑａｂｋ，配分流量Ｑａａｒ、及び配分流量Ｑａｂｍのうち最も多い配分流量Ｑａｍａｘを選択する（ステップＳＤ３）。本実施形態においては、最も多い配分流量Ｑａｍａｘが配分流量Ｑａｂｋであることとする。

下限回転数設定部１３０は、配分流量Ｑａｍａｘに予め設定されている余裕流量を加算する（ステップＳＤ４）。下限回転数設定部１３０は、ステップＳＤ３で選択された配分流量Ｑａｍａｘと余裕流量との和を、配分流量Ｑａｍａｘとして決定する。

下限回転数設定部１３０は、ステップＳＤ４で決定された配分流量Ｑａｍａｘと、油圧ポンプ３０の最大容量ｑｍａｘ［ｃｃ／ｒｅｖ］とに基づいて、下限回転数Ｎｍｉｎを算出する（ステップＳＤ５）。

＜エンジン制御部＞
図４において、エンジン制御部１３４は、分流状態において、低減出力算出部１２６で算出されたエンジン４の低減出力Ｗｃに基づいて、エンジン４を制御する指令信号を出力する。本実施形態において、エンジン制御部１３４は、下限回転数設定部１３０で算出された下限回転数Ｎｍｉｎ以上の回転数で駆動するように、エンジン４を制御する。また、エンジン制御部１３４は、目標回転数算出部１２８で算出されたエンジン４の目標回転数Ｎｒと下限回転数設定部１３０で算出された下限回転数Ｎｍｉｎとを比較して、目標回転数Ｎｒ及び下限回転数Ｎｍｉｎのうち高い方の回転数で駆動するように、エンジン４を制御する。

［エンジン制御］
図９は、本実施形態に係るエンジン４のトルク線図の一例を示す図である。エンジン４の上限トルク特性が、図９に示す最大出力トルク線Ｌａによって規定される。エンジン４のドループ特性が、図９に示すエンジンドループ線Ｌｂによって規定される。エンジン目標出力が、図９に示す等出力線Ｌｃによって規定される。

制御装置１００は、上限トルク特性、ドループ特性、及びエンジン目標出力に基づいて、エンジン４を制御する。制御装置１００は、エンジン４の回転数及びトルクが、最大出力トルク線Ｌａ、エンジンドループ線Ｌｂ、及び等出力線Ｌｃを超えないように、エンジン４を制御する。

すなわち、制御装置１００は、エンジン４の回転数及びトルクが、最大出力トルク線Ｌａとエンジンドループ線Ｌｂと等出力線Ｌｃとによって規定されるエンジン出力トルク線Ｌｔを超えないように、エンジン４を制御する指令信号を出力する。

例えば、作業機１０の掘削動作時には、エンジン４は、大きな負荷がかかっている高負荷状態で駆動する。一方、作業機１０を重力方向に下げるような操作をした場合には、エンジン４は、ほとんど負荷のかからない無負荷状態で駆動する。

本実施形態において、無負荷状態におけるエンジン４の目標回転数である上限回転数Ｎｍａｘが設定される。トルク線図において、エンジンドループ線Ｌｂは、上限回転数Ｎｍａｘを通り、予め決められた規定の傾斜を有するように設定される。

制御装置１００は、操作装置５の操作量Ｓと作業機１０にかかる負荷とに基づいて、エンジン４の回転数を変化させる指令信号を出力する。例えば、アイドリング状態のエンジン４がアイドリング回転数Ｎａで回転しているときに無負荷状態から負荷状態に遷移したとき、エンジン４の回転数は、アイドリング回転数Ｎａから実回転数Ｎｒまで上昇する。なお、エンジン４の実回転数Ｎｒは、上限回転数Ｎｍａｘ以上にならないように制御される。また、エンジン４が実回転数Ｎｒで回転しているときに負荷状態から無負荷状態に遷移したとき、エンジン４の回転数は急激に上昇するものの、上限回転数Ｎｍａｘ以上にならないように制御される。

運転者は、スロットルダイヤル３３を操作して、エンジン４に対する燃料噴射量を設定する。スロットルダイヤル３３により、エンジン４の上限回転数Ｎｍａｘが設定される。制御装置１００は、エンジン４の実回転数Ｎｒがスロットルダイヤル３３で設定された上限回転数Ｎｍａｘ以上にならないように、作業機１０の負荷変動に基づいて、燃料噴射量を制御する指令信号を出力する。

図１０及び図１１は、本実施形態に係るエンジン４及び油圧ポンプ３０のマッチング状態の一例を示す図である。

図１０及び図１１に示すように、油圧ポンプ３０の吸収トルクは、エンジン４の実回転数Ｎｒに応じて変化する吸収トルク特性Ｌｐに従って設定される。また、分流状態における油圧ポンプ３０の合計トルク特性が、第１油圧ポンプ３１の配分トルクと第２油圧ポンプ３２の配分トルクとの合計値として、ポンプ合計トルク線Ｌｑによって規定される。最終的な油圧ポンプ３０の吸収トルクはＬｐとＬｑで決まるトルクのうち小さい方の値により設定する。

吸収トルク特性Ｌｐとエンジン出力トルク線Ｌｔとの交点にマッチング点Ｍ１が規定される。ポンプ合計トルク線Ｌｑとエンジン出力トルク線Ｌｔとの交点にマッチング点Ｍ２が規定される。

例えば作業機１０の負荷が増加すると、エンジン４の回転数は、マッチング点Ｍ１及びマッチング点Ｍ２のうちエンジン４のトルクが小さい方のマッチング点に移行する。図１０においては、マッチング点Ｍ１のエンジン４のトルクがマッチング点Ｍ２のエンジン４のトルクよりも小さいため、エンジン４の回転数は、マッチング点Ｍ１において安定する。図１１においては、マッチング点Ｍ２のエンジン４のトルクがマッチング点Ｍ１のエンジン４のトルクよりも小さいため、エンジン４の回転数は、マッチング点Ｍ２において安定する。

すなわち、図１０に示すように、作業機１０が高負荷状態で、エンジン４の回転数が低く、マッチング点Ｍ１のトルクがマッチング点Ｍ２のトルクよりも小さい場合、制御装置１００は、マッチング点Ｍ１でエンジン４の出力と油圧ポンプ３０の出力とをマッチングさせて作業機１０を作動させる。

一方、図１１に示すように、マッチング点Ｍ２のトルクがマッチング点Ｍ１のトルクよりも小さい場合、制御装置１００は、マッチング点Ｍ２でエンジン４の出力と油圧ポンプ３０の出力とをマッチングさせて作業機１０を作動させる。

［制御方法］
上述のように、本実施形態においては、油圧回路４０は合流状態と分流状態とに切り替えられる。作業機１０の掘削動作において、作業機１０の先端側に設けられる作業機要素であるバケット１１又はアーム１２に作用する負荷は大きい可能性が高い。一方、作業機１０の掘削動作において、作業機１０の基端側に設けられる作業機要素であるブーム１３に作用する負荷は小さい可能性が高い。そのような場合、油圧回路４０を分流状態にすることにより、第１油圧ポンプ３１の吐出圧力Ｐ１を高くした状態で、第２油圧ポンプ３２の吐出圧力Ｐ２を低くすることができる。

一方、油圧回路４０が合流状態である場合、圧力補償弁７０の機能により第２油圧ポンプ３２の吐出圧力Ｐ２は、高圧側である第１油圧ポンプ３１の吐出圧力Ｐ１と同等の圧力まで上昇する。そのため、合流状態を想定してエンジン４の出力を設定した場合、分流状態においては負荷に対してエンジン４は不必要に高い出力で駆動されることとなる。エンジン４が不必要に高い出力で駆動されると、エンジン４の燃費の向上が阻害される。

本実施形態においては、油圧回路４０が分流状態において、その油圧回路４０が合流状態であると仮定したときの油圧ポンプ３０の出力を示す合流状態ポンプ出力Ｗａが算出される。また、油圧回路４０が分流状態において、その分流状態における油圧ポンプ３０の出力を示す分流状態ポンプ出力Ｗｂが算出される。合流状態ポンプ出力Ｗａと分流状態ポンプ出力Ｗｂとに基づいて、エンジン４の余剰出力Ｗｓが算出される。その余剰出力Ｗｓに基づいて、エンジン４の目標出力Ｗｒよりも低減されたエンジン４の低減出力Ｗｃが算出される。

本実施形態においては、油圧回路４０が分流状態において、エンジン４は低減出力Ｗｃに基づいて制御される。これにより、エンジン４が不必要に高い出力で駆動されることが抑制される。

図１２は、本実施形態に係る油圧ショベル１の制御方法の一例を示すフローチャートである。制御装置１００は、分流状態における操作装置５の操作量Ｓ、第１油圧ポンプ３１の吐出圧力Ｐ１、第２油圧ポンプ３２の吐出圧力Ｐ２、第１油圧ポンプ３１の吐出流量Ｑ１、第２油圧ポンプ３２の吐出流量Ｑ２、スロットルダイヤル３３の設定値、及び作業モード選択器３４を介して選択された作業モードを取得する（ステップＳＰ１）。

上述のように、スロットルダイヤル３３の設定値に基づいて、エンジン４の上限回転数Ｎｍａｘが設定される。また、作業モードに基づいて、エンジン４の最高出力が設定される。

図１３は、本実施形態に係るスロットルダイヤル３３の設定値とエンジン４の上限回転数Ｎｍａｘとの関係を示す第４相関データの一例を示す図である。図１３に示すグラフにおいて、横軸はスロットルダイヤル３３の設定値であり、縦軸はエンジン４の上限回転数Ｎｍａｘである。第４相関データは、既知データであり、記憶部１４４に記憶されている。

図１３に示すように、スロットルダイヤル３３の設定値に基づいて、エンジン４の上限回転数Ｎｍａｘが変化する。スロットルダイヤル３３の設定値とエンジン４の上限回転数Ｎｍａｘとは１対１で対応する。運転者は、スロットルダイヤル３３を操作して、エンジン４の上限回転数Ｎｍａｘを調整することができる。

図１４は、本実施形態に係る作業モードとエンジン４の最高出力との関係を示す第５相関データの一例を示す図である。図１４に示すグラフにおいて、横軸はエンジン４の回転数であり、縦軸はエンジン４のトルクである。

本実施形態において、運転者は、作業モード選択器３４を操作して、第１作業モード（Ｐモード）及び第２作業モード（Ｅモード）のいずれか一方を選択可能である。作業モードが選択されることにより、最大出力トルク線Ｌａで示されるエンジン４の上限トルク特性が変更される。図１４に示すように、本実施形態においては、第１作業モードが選択されると、エンジン４の上限トルク特性は、最大出力トルク線Ｌａｐによって規定される。第２作業モードが選択されると、エンジン４の上限トルク特性は、最大出力トルク線Ｌａｅによって規定される。エンジン４の上限トルク特性が変更されることにより、エンジン４の最高出力が変更される。作業モード選択器３４によって選択される作業モードとエンジン４の最高出力（最大出力トルク）との関係を示す第５相関データは、既知データであり、記憶部１４５に記憶されている。運転者は、作業モード選択器３４を操作して、エンジン４の最高出力を調整することができる。

図１２に示すように、操作量Ｓ、吐出圧力Ｐ１、吐出圧力Ｐ２、吐出流量Ｑ１、吐出流量Ｑ２、スロットルダイヤル３３の設定値、及び作業モード選択器３４を介して選択された作業モードが取得された後、フィルタ処理部１３２は、操作装置５の操作量Ｓをフィルタ処理するか否かを判定する（ステップＳＰ２）。

本実施形態においては、操作装置５の操作速度が規定値以上のときに操作装置５の操作量Ｓがフィルタ処理される。操作装置５の操作速度が規定値よりも小さいときに操作装置５の操作量Ｓがフィルタ処理されない。規定値は予め決められた値であり、記憶部１４６に記憶されている。すなわち、本実施形態においては、操作装置５が高速で操作されたとき、操作量Ｓがフィルタ処理される。操作装置５が低速で操作されたとき、操作量Ｓはフィルタ処理されない。

ステップＳＰ２において、フィルタ処理すると判定された場合（ステップＳＰ２：Ｙｅｓ）、フィルタ処理部１３２は、操作装置５の操作量Ｓをフィルタ処理する（ステップＳＰ３）。本実施形態において、フィルタ処理部１３２は、操作量Ｓを１次ローパスフィルタ処理する。また、フィルタ処理部１３２は、操作装置５の操作速度が高いほど、１次ローパスフィルタ処理の時定数を大きくする。

一方、ステップＳＰ２において、フィルタ処理しないと判定された場合（ステップＳＰ２：Ｎｏ）、操作装置５の操作量Ｓのフィルタ処理は実施されず、次のステップに移行する。

制御装置１００は、図５を参照して説明した処理ＳＡに従って、エンジン４の余剰出力Ｗｓを決定する（ステップＳＰ４）。

また、制御装置１００は、図６を参照して説明した処理ＳＢに従って、エンジン４の目標出力Ｗｒを決定する（ステップＳＰ５）。

また、制御装置１００は、図８を参照して説明した処理ＳＤに従って、エンジン４の下限回転数Ｎｍｉｎを算出する（ステップＳＰ６）。

ステップＳＰ４において余剰出力Ｗｓが決定され、ステップＳＰ５において目標出力Ｗｒが決定された後、制御装置１００は、図７を参照して説明した処理ＳＣに従って、エンジン４の低減出力Ｗｃを算出する（ステップＳＰ７）。

制御装置１００は、ステップＳＰ７で算出されたエンジン４の低減出力Ｗｃと記憶部１４３に記憶されている第３相関データとに基づいて、分流状態におけるエンジン４の目標回転数Ｎｒを算出する（ステップＳＰ８）。

制御装置１００は、目標回転数算出部１２８で算出されたエンジン４の目標回転数Ｎｒと下限回転数設定部１３０で算出された下限回転数Ｎｍｉｎとを比較して、目標回転数Ｎｒ及び下限回転数Ｎｍｉｎのうち高い方の回転数を選択する。制御装置１００は、選択した回転数に基づいて、エンジン４と油圧ポンプ３０との目標マッチング回転数を決定する（ステップＳＰ９）。

図１５は、本実施形態に係る第３相関データの一例を示す図である。図１５に示すグラフにおいて、横軸はエンジン４の回転数であり、縦軸はエンジン４のトルクである。上述のように、第３相関データは、エンジン４の出力とエンジン４の回転数との関係を示す既知データであり、記憶部１４３に記憶されている。

図１５において、等出力線Ｌｃは、本実施形態に係るエンジン目標出力である低減出力Ｗｃを規定する。余剰出力Ｗｓが大きいほど、図１５の矢印で示すように、等出力線Ｌｃで示される低減出力Ｗｃは小さくなる。

制御装置１００は、低減出力算出部１２６で算出された低減出力Ｗｃ（等出力線Ｌｃ）と、記憶部１４３に記憶されている第３相関データとに基づいて、分流状態におけるエンジン４及び油圧ポンプ３０の目標マッチング回転数を決定する。図１５に示す例では、等出力線Ｌｃと第３相関データを示すラインＬｄとの交点に基づいて、目標マッチング回転数が決定される。

制御装置１００は、上限回転数Ｎｍａｘと下限回転数Ｎｍｉｎとの間に設定された目標マッチング回転数で駆動するように、エンジン４を制御する（ステップＳＰ１０）。

［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、第１油圧ポンプ３１と第２油圧ポンプ３２とを接続する合流流路５５が第１合分流弁６７により分流状態と合流状態とに切り替えられる。油圧回路４０が分流状態において、合流状態であると仮定したときの油圧ポンプ３０の出力を示す合流状態ポンプ出力Ｗａと分流状態のときの油圧ポンプ３０の出力を示す分流状態ポンプ出力Ｗｂとに基づいて余剰出力Ｗｓが算出される。その余剰出力Ｗｓに基づいて目標出力Ｗｒが低減されて、最終的な目標出力である低減出力Ｗｃが算出される。分流状態においては、低減出力Ｗｃに基づいてエンジン４が駆動されることにより、エンジン４が不必要に高い出力で駆動されることが抑制される。したがって、エンジン４の燃費が低減される。

また、本実施形態において、合流状態ポンプ出力Ｗａと、合流状態において要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗａ１と、合流状態において要求される第２油圧ポンプ３２の出力Ｗａ２との間において、［Ｗａ＝Ｗａ１＋Ｗａ２］の関係が成立する。分流状態ポンプ出力Ｗｂと、分流状態において要求される第１油圧ポンプ３１の出力Ｗｂ１と、分流状態において要求される第２油圧ポンプ３２の出力Ｗｂ２との間において、［Ｗｂ＝Ｗｂ１＋Ｗｂ２］の関係が成立する。余剰出力Ｗｓと、合流状態ポンプ出力Ｗａと、分流状態ポンプ出力Ｗｂとの間において、［Ｗｓ＝Ｗａ−Ｗｂ］の関係が成立する。エンジン４の目標出力Ｗｒと、エンジン４の余剰出力Ｗｓと、分流状態におけるエンジン４の低減出力Ｗｃとの間において、［Ｗｃ＝Ｗｒ−Ｗｓ］の関係が成立する。これにより、必要十分な出力でエンジン４が駆動され、エンジン４の燃費を低減しつつ、作業機１０を円滑に作動させることができる。

また、本実施形態においては、合流状態ポンプ出力Ｗａと、吐出圧力Ｐｍａｘと、吐出流量Ｑ１と、吐出流量Ｑ２との間において、［Ｗａ≒Ｐｍａｘ×Ｑ１＋Ｐｍａｘ×Ｑ２］の関係が成立する。なお、吐出圧力Ｐｍａｘは、吐出圧力Ｐ１及び吐出圧力Ｐ２のうち高い方の吐出圧力である。また、分流状態ポンプ出力Ｗｂと、吐出圧力Ｐ１と、吐出圧力Ｐ２と、吐出流量Ｑ１と、吐出流量Ｑ２との間において、［Ｗｂ≒Ｐ１×Ｑ１＋Ｐ２×Ｑ２］の関係が成立する。これにより、合流状態ポンプ出力Ｗａと分流状態ポンプ出力Ｗｂとに基づいて、適切な余剰出力Ｗｓを算出することができる。

また、本実施形態においては、分流状態を維持可能なエンジン４の下限回転数Ｎｍｉｎが設定される。エンジン制御部１３４は、下限回転数Ｎｍｉｎ以上の回転数で駆動するようにエンジン４を制御する。これにより、油圧回路４０が分流状態であることが長期間維持され、エンジン４の燃費が改善される。

また、本実施形態においては、配分流量Ｑａの算出に使用される操作装置５の操作量Ｓがフィルタ処理される。操作装置５の操作速度が高速であるとき、急激に変化する操作量Ｓに基づいて配分流量Ｑａが算出されると、その配分流量Ｑａに基づいて算出される余剰出力Ｗｓ、低減出力Ｗｃ、及び下限回転数Ｎｍｉｎ等も急激に変化することとなり、作業機１０の円滑な作動が阻害される可能性がある。本実施形態においては、操作装置５の操作速度が規定値以上の高速であるとき、操作量Ｓがフィルタ処理される。これにより、操作量Ｓに遅れが生成されるため、配分流量Ｑａの急激な変化、及び配分流量Ｑａに基づいて算出される余剰出力Ｗｓ、低減出力Ｗｃ、及び下限回転数Ｎｍｉｎ等の急激な変化が抑制される。したがって、作業機１０は円滑に作動することができる。

なお、上述の実施形態においては、油圧ポンプ３０が斜板式油圧ポンプであることとした。油圧ポンプ３０は、斜板式油圧ポンプでなくてもよい。また、油圧ポンプ３０は、可変容量型油圧ポンプでなくてもよく、固定容量油圧ポンプでもよい。

なお、上述の実施形態においては、圧力ＰＬｂｋ、圧力ＰＬａｒ、及び圧力ＰＬｂｍは、バケットシリンダ２１の圧力、アームシリンダ２２の圧力、及びブームシリンダ２３の圧力であることとした。例えば、圧力補償弁７１から圧力補償弁７６が有する絞り弁の面積比等によって補正された、バケットシリンダ２１の圧力、アームシリンダ２２の圧力、及びブームシリンダ２３の圧力を、圧力ＰＬｂｋ、圧力ＰＬａｒ、及び圧力ＰＬｂｍとしてもよい。

なお、上述の実施形態においては、第１合分流弁６７を作動させるか否かを決定するときに用いられる閾値Ｑｓは、最大吐出流量Ｑｍａｘであるとした。閾値Ｑｓは、最大吐出流量Ｑｍａｘよりも小さい値でもよい。

なお、上述の実施形態においては、作業機械１は、ハイブリッド方式の油圧ショベル１であることとした。作業機械１は、ハイブリッド方式の油圧ショベル１でなくてもよい。上述の実施形態においては、上部旋回体２は電動モータ２５によって旋回していたが、油圧モータによって旋回するようにしてもよい。油圧モータは、第１油圧アクチュエータ又は第２油圧アクチュエータのいずれかに旋回モータを含めて、配分流量とポンプ出力を算出してもよい。

なお、上述の実施形態においては、制御システム１０００が油圧ショベル１に適用されることとした。制御システム１０００が適用される作業機械は、油圧ショベル１に限定されず、油圧ショベル以外の油圧駆動の作業機械に広く適用可能である。

１…油圧ショベル（作業機械）、２…上部旋回体、３…下部走行体、４…エンジン、４Ｒ…エンジン回転数センサ、４Ｓ…出力シャフト、５…操作装置、５Ｌ…左操作レバー、５Ｒ…右操作レバー、６…運転室、６Ｓ…運転席、７…機械室、８…履帯、１０…作業機、１１…バケット、１２…アーム、１３…ブーム、１４…蓄電器、１４Ｃ…変圧器、１５Ｇ…第１インバータ、１５Ｒ…第２インバータ、１６…回転センサ、２０…油圧シリンダ、２１…バケットシリンダ、２１Ａ…第１バケット流路、２１Ｂ…第２バケット流路、２１Ｃ…キャップ側空間、２１Ｌ…ロッド側空間、２２…アームシリンダ、２２Ａ…第１アーム流路、２２Ｂ…第２アーム流路、２２Ｃ…キャップ側空間、２２Ｌ…ロッド側空間、２３…ブームシリンダ、２３Ａ…第１ブーム流路、２３Ｂ…第２ブーム流路、２３Ｃ…キャップ側空間、２３Ｌ…ロッド側空間、２４…油圧モータ、２５…電動モータ、２７…発電電動機、２９…コモンレール制御部、３０…油圧ポンプ、３０Ａ…斜板、３０Ｂ…サーボ機構、３０Ｓ…斜板角センサ、３１…第１油圧ポンプ、３１Ａ…斜板、３１Ｂ…サーボ機構、３１Ｓ…斜板角センサ、３２…第２油圧ポンプ、３２Ａ…斜板、３２Ｂ…サーボ機構、３２Ｓ…斜板角センサ、３３…スロットルダイヤル、３４…作業モード選択器、４０…油圧回路、４１…第１油圧ポンプ流路、４２…第２油圧ポンプ流路、４３…第１供給流路、４４…第２供給流路、４５…第３供給流路、４６…第４供給流路、４７…第１分岐流路、４８…第２分岐流路、４９…第３分岐流路、５０…第４分岐流路、５１…第５分岐流路、５２…第６分岐流路、５３…排出流路、５４…タンク、５５…合流流路（流路）、６０…主操作弁、６１…第１主操作弁、６２…第２主操作弁、６３…第３主操作弁、６７…第１合分流弁、６８…第２合分流弁、６９…アンロード弁、７０…圧力補償弁、７１…圧力補償弁、７２…圧力補償弁、７３…圧力補償弁、７４…圧力補償弁、７５…圧力補償弁、７６…圧力補償弁、８０…負荷圧力センサ、８１…バケット負荷圧力センサ、８１Ｃ…バケット負荷圧力センサ、８１Ｌ…バケット負荷圧力センサ、８２…アーム負荷圧力センサ、８２Ｃ…アーム負荷圧力センサ、８２Ｌ…アーム負荷圧力センサ、８３…ブーム負荷圧力センサ、８３Ｃ…ブーム負荷圧力センサ、８３Ｌ…ブーム負荷圧力センサ、９０…操作量センサ、９１…バケット操作量センサ、９２…アーム操作量センサ、９３…ブーム操作量センサ、１００…制御装置、１００Ａ…ポンプコントローラ、１００Ｂ…ハイブリッドコントローラ、１００Ｃ…エンジンコントローラ、１０１…演算処理装置、１０２…記憶装置、１０３…入出力インターフェース装置、１１２…配分流量算出部、１１４…開閉装置制御部、１１６…ポンプ流量算出部、１１８…合流状態ポンプ出力算出部、１２０…分流状態ポンプ出力算出部、１２２…余剰出力算出部、１２４…目標出力算出部、１２６…低減出力算出部、１２８…目標回転数算出部、１３０…下限回転数設定部、１３２…フィルタ処理部、１３４…エンジン制御部、１４１…記憶部、１４２…記憶部、１４３…記憶部、１４４…記憶部、１４５…記憶部、１４６…記憶部、７０１…シャトル弁、７０２…シャトル弁、８００…吐出圧力センサ、８０１…吐出圧力センサ、８０２…吐出圧力センサ、１０００…制御システム、１０００Ａ…油圧システム、１０００Ｂ…電動システム、Ｂｒ１…第１分岐部、Ｂｒ２…第２分岐部、Ｂｒ３…第３分岐部、Ｂｒ４…第４分岐部、Ｑ…吐出流量、Ｑ１…吐出流量、Ｑ２…吐出流量、Ｑａ…配分流量、Ｑａｂｋ…配分流量、Ｑａａｒ…配分流量、Ｑａｂｍ…配分流量、Ｐ…吐出圧力、Ｐ１…吐出圧力、Ｐ２…吐出圧力、ＰＬ…圧力、ＰＬｂｋ…圧力、ＰＬａｒ…圧力、ＰＬｂｍ…圧力、Ｑｓ 閾値、ＲＸ…旋回軸。

Claims (8)

1. エンジンと、
   前記エンジンによって駆動される第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、
   前記第１油圧ポンプと前記第２油圧ポンプとを接続する流路に設けられ、前記流路が開けられる合流状態と前記流路が閉じられる分流状態とを切り替え可能な開閉装置と、
   前記分流状態において前記第１油圧ポンプから吐出された作動油が供給される第１油圧アクチュエータと、
   前記分流状態において前記第２油圧ポンプから吐出された作動油が供給される第２油圧アクチュエータと、
   前記第１油圧アクチュエータ及び前記第２油圧アクチュエータのそれぞれの作動油の圧力と前記第１油圧アクチュエータ及び前記第２油圧アクチュエータのそれぞれを駆動するために操作される操作装置の操作量とに基づいて、前記第１油圧アクチュエータ及び前記第２油圧アクチュエータのそれぞれに供給される前記作動油の配分流量を算出する配分流量算出部と、
   前記配分流量に基づいて、前記合流状態において要求される前記第１油圧ポンプの出力及び前記第２油圧ポンプの出力を示す合流状態ポンプ出力を算出する合流状態ポンプ出力算出部と、
   前記配分流量に基づいて、前記分流状態において要求される前記第１油圧ポンプの出力及び前記第２油圧ポンプの出力を示す分流状態ポンプ出力を算出する分流状態ポンプ出力算出部と、
   前記合流状態ポンプ出力と前記分流状態ポンプ出力とに基づいて、前記エンジンの余剰出力を算出する余剰出力算出部と、
   前記操作装置の操作量と前記第１油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出圧力と前記第２油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出圧力とに基づいて、前記エンジンの目標出力を算出する目標出力算出部と、
   前記余剰出力に基づいて前記エンジンの目標出力を補正して、前記目標出力よりも低減された前記エンジンの低減出力を算出する低減出力算出部と、
   前記分流状態において、前記低減出力に基づいて前記エンジンを制御するエンジン制御部と、
   を備える制御システム。
2. 前記合流状態ポンプ出力は、前記合流状態において要求される前記第１油圧ポンプの出力と前記第２油圧ポンプの出力との和を含み、
   前記分流状態ポンプ出力は、前記分流状態において要求される前記第１油圧ポンプの出力と前記第２油圧ポンプの出力との和を含み、
   前記余剰出力は、前記合流状態ポンプ出力と前記分流状態ポンプ出力との差を含む、
   請求項１に記載の制御システム。
3. 前記配分流量に基づいて、前記分流状態において前記第１油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出流量及び前記第２油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出流量のそれぞれを算出するポンプ流量算出部を備え、
   前記合流状態ポンプ出力算出部は、前記分流状態において前記第１油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出圧力及び前記第２油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出圧力のうち高い方の吐出圧力と、前記分流状態において前記第１油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出流量と、前記分流状態において前記第２油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出流量とに基づいて、前記合流状態ポンプ出力を算出し、
   前記分流状態ポンプ出力算出部は、前記分流状態において前記第１油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出圧力及び吐出流量と、前記分流状態において前記第２油圧ポンプから吐出される前記作動油の吐出圧力及び吐出流量とに基づいて、前記分流状態ポンプ出力を算出する、
   請求項１又は請求項２に記載の制御システム。
4. 前記分流状態において前記第１油圧アクチュエータ及び前記第２油圧アクチュエータのそれぞれに前記配分流量で前記作動油が供給されるように、前記エンジンの回転数の下限値を示す下限回転数を設定する下限回転数設定部を備え、
   前記エンジン制御部は、前記下限回転数以上の回転数で駆動するように前記エンジンを制御する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御システム。
5. 前記配分流量と前記第１油圧ポンプ及び前記第２油圧ポンプのそれぞれが吐出可能な前記作動油の最大吐出流量との比較結果に基づいて、前記合流状態又は前記分流状態のいずれか一方になるように前記開閉装置を制御する開閉装置制御部を備え、
   前記下限回転数以上の前記エンジンの回転数は、前記分流状態が維持される前記エンジンの回転数である、
   請求項４に記載の制御システム。
6. 前記エンジンの出力と前記エンジンの回転数との関係を示す相関データを記憶する記憶部と、
   前記エンジンの目標出力と前記相関データとに基づいて、前記分流状態における前記エンジンの目標回転数を算出する目標回転数算出部と、を備え、
   前記エンジン制御部は、前記目標回転数及び前記下限回転数のうち高い方の回転数で駆動するように前記エンジンを制御する、
   請求項４又は請求項５に記載の制御システム。
7. 前記分流状態において、前記操作装置の操作速度が規定値以上のときに前記操作装置の操作量をフィルタ処理するフィルタ処理部を備え、
   前記配分流量算出部は、前記フィルタ処理された後の前記操作装置の操作量に基づいて、前記第１油圧アクチュエータ及び前記第２油圧アクチュエータのそれぞれに供給される前記作動油の配分流量を算出する
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の制御システム。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の制御システムを備える作業機械。

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