JP2023108604A

JP2023108604A - 油圧機械

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Publication number: JP2023108604A
Application number: JP2023003895A
Authority: JP
Inventors: ベ・サンギ; Sangki Bae; チェ・ドンウク; Donguk Choi; ミン・ギョンモ; Gyeongmo Min; キム・ビョンス; Byoungsoo Kim
Original assignee: Volvo Construction Equipment AB
Current assignee: Volvo Construction Equipment AB
Priority date: 2022-01-25
Filing date: 2023-01-13
Publication date: 2023-08-04
Also published as: KR20230114531A; US11913195B2; US20230235537A1; CN116498609A; EP4215761A1

Abstract

【課題】流量損失を減らして効率を高めることができる油圧機械を提供する。【解決手段】油圧機械は、アクチュエータと、アクチュエータに圧油を供給するポンプＡ及びポンプＢと、ポンプを駆動する駆動モータとオペレータの入力を受ける第１オペレータ入力装置と、制御部を含む。制御部は、オペレータの要求に対応する各ポンプの要求流量を求め、各ポンプの各最大容積で要求流量を吐出するための各回転速度を求め、２つの回転速度のうちで大きい値を選択し、その回転速度で要求流量を吐出するための各ポンプの容積を求め、２つのポンプの出力トルクの合計が最大出力トルク以下になるように各ポンプの容積を制限し、制限した容積で要求流量を吐出するための各回転速度を求め、求めた回転速度のうちで大きい値を選択し、最終的に得られた容積及び回転速度で作動するように各ポンプ及び駆動モータを制御する。【選択図】図３

Description

本開示内容は、油圧機械に関するものであり、より詳細には、流量損失を減らして効率を高めることができる油圧機械に関するものである。

油圧を利用して作業装置を作動させて作業を遂行する油圧機械がよく知られている。しかし、従来のこのような油圧機械は流量損失を伴って効率が制限的であった。よって、効率を高めることができる油圧機械に対する要求がある。

本開示内容は、上記の問題点を解決するために案出されたものであり、流量損失を減少させて効率を高めることができる油圧機械を提供することを目的とする。

上記の問題点を解決するために、本開示内容の一側面によれば、アクチュエータと、前記アクチュエータに圧油を供給するポンプＡ及びポンプＢと、前記ポンプを駆動する駆動モータと、前記アクチュエータを作動させるオペレータの要求の入力を受ける第１オペレータ入力装置と、制御部と、を含み、
前記制御部は、ａ）前記オペレータの要求に対応する前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの容積（displacements）と前記駆動モータの回転速度とを求め、
ｂ）前記ａ）で最終的に求めた前記ポンプＡ、前記ポンプＢの容積及び前記駆動モータの回転速度で作動するように、前記ポンプＡ、前記ポンプＢ及び前記駆動モータを制御し、前記制御部は、前記ａ）において、ａ１）前記第１オペレータ入力装置を介して入力された前記オペレータの要求に対応する前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの要求流量QAreq及びQBreqを求め、前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの最大容積DispMaxを求め、前記DispMaxで前記QAreqを吐出するための回転速度RPMA１及び前記QBreqを吐出するための回転速度RPMB１を求め、前記RPMA１及び前記RPMB１に応じてRPM１を求める、油圧機械を提供する。

いくつかの実施例では、前記制御部は、前記RPMA１及び前記RPMB１のうちで大きい値若しくは小さな値、または前記RPMA１及び前記RPMB１の平均値を前記RPM１として求めることができる。

いくつかの実施例では、前記制御部は、前記ａ）において、ａ２）前記RPM１で前記QAreqを吐出するための前記ポンプＡの容積DispA１及び前記QBreqを吐出するための前記ポンプＢの容積DispB１を求めることができる。

いくつかの実施例では、前記制御部は、前記ａ）において、ａ３）前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力トルクの合計が既設定された前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク以下になるように前記DispA１及び前記DispB１をDispA２及びDispB２に制限することができる。

いくつかの実施例では、前記制御部は、前記ａ）において、ａ４）前記DispA２で前記QAreqを吐出するための回転速度RPMA２及び前記DispB２で前記QBreqを吐出するための回転速度RPMB２を求め、前記RPMA２及び前記RPMB２に応じてRPM２を求めることができる。

いくつかの実施例では、前記制御部は、前記RPMA２及び前記RPMB２のうちで大きい値若しくは小さな値、または前記RPMA２及び前記RPMB２の平均値を前記RPM２として求めることができる。

いくつかの実施例では、前記油圧機械は、モードに対するオペレータの要求の入力を受ける第２オペレータ入力装置をさらに含み、求められた前記RPM２が前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された回転速度より大きければ、前記RPM２は前記回転速度で与えられることができる。

いくつかの実施例では、前記制御部は、前記DispA２及び前記DispB２を次の式によって求めることができる。

DispA２＝DispA１×トルク比

DispB２＝DispB１×トルク比

ここで、トルク比＝既設定された前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク／前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力トルクの合計、であり、トルク比の最小値は０であり、最大値は１である。

いくつかの実施例では、前記油圧機械は、モードに対するオペレータの要求の入力を受ける第２オペレータ入力装置をさらに含み、前記最大出力トルクは前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できるトルクであってもよい。

いくつかの実施例では、前記制御部は、前記ａ）において、ａ３）前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力トルクの合計が既設定された前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク以下になるように前記DispA１及び前記DispB１をDispA２'及びDispB２'に制限し、前記最大出力トルクは、既設定された、ハードウェア的に前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できるトルクであるとよい。

いくつかの実施例では、前記油圧機械は、モードに対するオペレータの要求の入力を受ける第２オペレータ入力装置をさらに含み、前記制御部は、前記ａ）において、ａ４）前記DispA２'で前記QAreqを吐出するための回転速度RPMA２'及び前記DispB２'で前記QBreqを吐出するための回転速度RPMB２'を求め、前記RPMA２'及び前記RPMB２'に応じてRPM２'を求め、ａ５）前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力パワーの合計が、前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された、前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力パワー以下になるように前記RPM２'をRPM３に制限することができる。

いくつかの実施例では、前記制御部は、RPM３を次の式によって求めることができる。

RPM３＝RPM２'×パワー比

ここで、パワー比＝前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された、前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力パワー／前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力パワーの合計、であり、前記パワー比の最小値は０であり、最大値は１である。

いくつかの実施例では、求められた前記RPM３が既設定された最小回転速度より小さければ、前記RPM３は前記最小回転速度で与えられることができる。

いくつかの実施例では、求められた前記RPM３が前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された回転速度より大きければ、前記RPM３は前記回転速度で与えられることができる。

いくつかの実施例では、第１オペレータ入力装置を通じた入力される前記オペレータの要求がない時、RPM３は既設定された最小回転速度または前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された回転速度で与えられることができる。

いくつかの実施例では、前記油圧機械は、モードに対するオペレータの要求の入力を受ける第２オペレータ入力装置をさらに含み、前記制御部は、前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された回転速度RPM０と、前記第１オペレータ入力装置を介して入力された前記オペレータの要求に対応する前記ポンプＡの容積DispA０と前記ポンプＢの容積DispB０に対応する流量を前記QAreq及び前記QBreqとして求めることができる。

いくつかの実施例では、前記油圧機械は、前記ポンプＡ及び前記ポンプＢと前記アクチュエータとの間に設置され、前記ポンプＡ及び前記ポンプＢから前記アクチュエータに圧油の供給を許容または遮断する制御バルブをさらに含み、前記制御バルブは、前記第１オペレータ入力装置を介して入力された前記オペレータの要求に対応する開放量を有するように作動することができる。

いくつかの実施例では、求められた前記RPMA１及び/または前記RPMB１が既設定された最小回転速度より小さければ、前記RPMA１及び/または前記RPMB１は前記最小回転速度で与えられることができる。

本開示内容のいくつかの実施例による油圧機械の外観を示す図である。本開示内容のいくつかの実施例による油圧機械の油圧回路の構成を概略的に示す図である。本開示内容の一実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。本開示内容の変形実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。本開示内容の変形実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。本開示内容の変形実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。本開示内容の変形実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。

以下、添付図面を参照して本開示内容のいくつかの実施例を詳細に説明する。

図１は、いくつかの実施例による油圧機械の外観を示す図である。

油圧機械は油圧を利用して作業装置３００を作動させて作業を遂行することができる。いくつかの実施例では、油圧機械は建設機械であるとよい。

いくつかの実施例では、油圧機械は図１に示したところのような掘削機であるとよい。油圧機械は、上部構造体(Upper structure)１００、下部構造体(Lower structure)２００及び作業装置(Working device)３００を含むことができる。

下部構造体２００は、走行アクチュエータを含んで油圧機械が走行をすることができるようにする。走行アクチュエータは油圧モータであるとよい。

上部構造体１００は、タンク、第１ポンプ、第２ポンプ、パイロットポンプ、駆動モータ、制御バルブ、キャビンなどを含むことができる。また、上部構造体１００は、旋回アクチュエータを含んで下部構造体２００に対して相対的に回転をすることができる。旋回アクチュエータは油圧モータであるとよい。

作業装置３００は、油圧機械が作業を遂行するようにする。作業装置３００は、ブーム３１１、アーム３２１及びバケット３３１とこれらを作動させるブームアクチュエータ３１３、アームアクチュエータ３２３及びバケットアクチュエータ３３３を含むことができる。ブームアクチュエータ３１３、アームアクチュエータ３２３及びバケットアクチュエータ３３３は、油圧シリンダーであるとよい。

図２は、本開示内容のいくつかの実施例による油圧機械の油圧回路の構成を概略的に示す図である。

いくつかの実施例では、掘削機のような建設機械は、作業パートと、その作業パートと電気的及び機械的に通信しながら作業パートを制御する制御パートを含むことができる。

作業パートは、駆動モータ１２０、作動流体供給源１３０、パイロット流体供給源１４０、制御バルブ１５０、アクチュエータ４１０、タンク１１０などを含むことができる。駆動モータ１２０によって作動流体供給源１３０を駆動させれば、作動流体供給源１３０は、流体をタンク１１０から吸い込んで制御バルブ１５０に送る。制御バルブ１５０が中立ポジションにある時、制御バルブ１５０は、作動流体供給源１３０から作動流体をアクチュエータ４１０に供給しないでタンク１１０に再び帰還させる。制御バルブ１５０のａ側にパイロット流体が提供されれば、制御バルブ１５０は、切り換わり、作動流体をアクチュエータ４１０のＡ側に供給する。反対に、制御バルブ１５０のｂ側にパイロット流体が提供されれば、制御バルブ１５０は、切り換わり、作動流体をアクチュエータ４１０のＢ側に供給する。作動流体の供給を受けたアクチュエータ４１０は、作業を実行し、作動流体を反対側（Ｂ側またはＡ側）に通じて制御バルブ１５０に返す。アクチュエータ４１０から作動流体はタンク１１０に帰還して作動流体の閉回路を構成する。このような作動流体の回路は一般にメイン回路と呼ばれる。パイロット流体も作動流体と同様に閉回路を構成することができる。パイロット流体供給源１４０は、流体をタンク１１０から吸い込んで遠隔制御バルブ１６１または電子比例減圧バルブ１６３に供給する。遠隔制御バルブ１６１または電子比例減圧バルブ１６３は、第１オペレータ入力装置１８０の入力（操作レバー、操作ペダル、ステアリングホイールなどの操作装置の操作）によって制御バルブ１５０のａ側またはｂ側にパイロット流体を供給する。パイロット流体の供給を受けた制御バルブ１５０は切り換わり、反対側（ｂ側またはａ側）から押し出されたパイロット流体は遠隔制御バルブ１６１または電子比例減圧バルブ１６３を通じてタンク１１０に帰還し、パイロット流体の閉回路を構成する。このようなパイロット流体の回路は一般にパイロット回路と呼ばれる。

図２では説明の便宜上、１個の作動流体の回路のみを示し、その作動流体の回路内に１個の制御バルブ１５０を示しているが、ある実施例において、油圧機械は複数個の作動流体供給源１３０、例えば、第１ポンプ及び第２ポンプが提供され、第１ポンプ及び第２ポンプの観点でそれぞれの作動流体の回路、すなわち、２個の作動流体の回路を含むことができる(しかし、第１ポンプ及び第２ポンプの二つのポンプと単一のタンク１１０を有する油圧機械をタンク１１０の観点で見れば、すべての作動流体がタンク１１０から供給されて再びタンク１１０に戻って来るので、単一作動流体の回路を有すると考えられる)。また、それぞれの作動流体の回路内には複数個の制御バルブが並列的に配置されて回路を構成することができる。このようないくつかの実施例のうちのある実施例では、回路は平行通路(Parallel Passage)と呼ばれる流体通路を有することができる。また、パイロット流体の回路内にも複数個のRCVら(または、複数個のPPRVら)が並列的に配置されて回路を構成することができる。一般に、油圧機械には単一パイロットポンプを含む単一パイロット流体の回路が提供されるが、本開示内容がこれに限定されるものではない。

いくつかの実施例では、作動流体供給源１３０及びパイロット流体供給源１４０に流体を提供して帰還する流体を貯蔵するタンク１１０は、一般に油圧機械に一つ提供されるが、本開示内容がこれに限定されるものではない。

制御パートは、制御部１７０、第１オペレータ入力装置１８０、第２オペレータ入力装置１９０などを含むことができる。いくつかの実施例では、制御部１７０は、電子制御ユニット(Electronic Control Unit)を含むことができる。このようないくつかの実施例のうちのある実施例では、電子制御ユニットは、CPU(Central Processing Unit)、メモリなどを含むことができる。いくつかの実施例では、第１オペレータ入力装置１８０及び第２オペレータ入力装置１９０は、操作レバー、各種スイッチ(回転式スイッチ、メンブレンスイッチ、トグルスイッチなど)、タッチスクリーンのうちで少なくとも一つを含むことができる。

第１オペレータ入力装置１８０は、アクチュエータ４１０を作動させるオペレータの要求の入力を受けることができる。第１オペレータ入力装置１８０を介して入力されたオペレータの要求に対応する開放量を有するように制御バルブ１５０が作動することで、制御バルブ１５０を通じて作動流体の提供を受けるアクチュエータ４１０がオペレータの要求によって作動することができるようになる。オペレータ入力装置、特に、第１オペレータ入力装置１８０は、電子式入力装置または機械式入力装置であるとよい。第１オペレータ入力装置１８０が電子式入力装置である実施例では、入力装置の入力が電気信号として制御部１７０に入力され、制御部１７０は、電気制御信号を電子比例減圧バルブ１６３に送って制御バルブ１５０を制御する。一方、第１オペレータ入力装置１８０が機械式入力装置である実施例では、入力装置の入力は直接に遠隔制御バルブ１６１を作動させるようにして、油圧信号の形態で制御バルブ１５０に印加されて制御バルブ１５０を制御する。典型的な実施例では、機械式第１オペレータ入力装置と遠隔制御バルブ１６１は一体化されて提供されることができるし、遠隔制御バルブ１６１から制御バルブ１５０に印加される油圧信号の圧力を検出する圧力センサを置いて、制御部１７０は、その圧力センサから電気信号を受けて機械式第１オペレータ入力装置の入力を決定してもよい。

第２オペレータ入力装置１９０は、モードに対するオペレータの要求の入力を受けることができる。モードとは、油圧機械がどのような回転速度で作動することを望むかを示すものであり、第２オペレータ入力装置１９０を介して要求されるモードが入力されれば、その入力値によって駆動モータ１２０の回転速度に影響が及ぶことがある。

図３は、本開示内容の一実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。

本開示内容の油圧機械は、可能なポンプの最大容積を使って、これに対する補償で駆動モータの回転速度を調節することができる。

ａ１）第１オペレータ入力装置１８０を介してオペレータの要求が入力されれば、制御部１７０は、第１オペレータ入力装置１８０を介して入力されたオペレータの要求に対応するポンプＡ及びポンプＢの要求流量QAreq及びQBreqを求めることができる。

いくつかの実施例では、第２オペレータ入力装置１９０を介して入力された各モード別に既設定された回転速度RPM０と、第１オペレータ入力装置１８０を介して入力されたオペレータの要求に対応するポンプＡの容積DispA０とポンプＢの容積DispB０に対応する流量をQAreq及びQBreqとして求めることができる。

いくつかの実施例では、制御部は、各モード別ルックアップテーブルを利用して第１オペレータ入力装置１８０を介して入力されたオペレータの要求(例えば、遠隔制御バルブ１６１から制御バルブ１５０に伝達されるパイロット油圧信号または電子比例減圧バルブ１６３から制御部１７０に伝達されるパイロット電気信号)に対応する流量をQAreq及びQBreqとして求めることができる。

次に、ポンプＡ及びポンプＢが最大容積DispMaxでQAreqを吐出するための回転速度RPMA１及びQBreqを吐出するための回転速度RPMB１を求め、RPMA１及びRPMB１に応じて (すなわち、RPMA１及びRPMB１によって変わる)RPM１を求めることができる。いくつかの実施例では、RPMA１及びRPMB１のうちで大きい値若しくは小さな値、またはRPMA１及びRPMB１の平均値をRPM１として求めることができる。

但し、パイロットポンプが動作することができる環境を作ることができるように、駆動モータの回転速度の下限に対する基準は守ることができる(但し、電気油圧式制御バルブの場合には、これが必要ないことがある。伝統的な制御バルブを有する油圧機械ではパイロット圧を利用して第１オペレータ入力装置の操作を感知しなければならなかったが、電気油圧式制御バルブを有する油圧機械では初期パイロット圧がなくても電気式第１オペレータ入力装置の操作をすぐ感知してポンプ駆動が可能であるためである。)。例えば、回転速度の下限が８００とする時、RPMA１またはRPMB１が８００未満に出ても、RPMA１またはRPMB１は８００で与えられることができる。

ｂ）次に、ａ１）において、最終的に得られた容積及び回転速度で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。すなわち、図３の実施例ではDispMax及びRPM１で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。

ポンプの特性上、ポンプが小さな容積で作動する時、流量の損失が大きい。よって、本開示物の油圧機械は、大きい容積でポンプが作動できるように設計されていることで、流量損失を減少させて効率を高めることができる利点がある。

また、ポンプから吐出される流量はポンプの容積と回転速度の倍に比例するが、本開示物の油圧機械では、第１オペレータ入力装置を介して入力されるオペレータの要求がない時(すなわち、アイドルである時、この時にはポンプに要求される要求流量は小さい)、ポンプの容積は可能な限り大きい値で維持される代わりにポンプの回転速度は低い数値ですぐ下がるように制御されるので、アイドルである時に燃費を減少させることができる。

図４は、本開示内容の変形実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。

ａ１）図３の実施例のａ１）を実行する。

ａ２）次に、制御部１７０は、RPM１でQAreqを吐出するためのポンプＡの容積DispA１及びQBreqを吐出するためのポンプＢの容積DispB１を求めることができる。

ｂ）次に、ａ２）で最終的に求められた容積及び回転速度で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。すなわち、図４の実施例では、DispA１、DispB１及びRPM１で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。

図５は、本開示内容の変形実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって、制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。

ａ１）～ａ２）図４の実施例のａ１）～ａ２）を実行する。

ａ３）次に、ポンプＡ及びポンプＢの出力トルクの合計が既設定されたポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク以下になるようにDispA１及びDispB１をDispA２及びDispB２に制限することができる。

DispA２及びDispB２は次の式によって求めることができる。

DispA２＝DispA１×トルク比

DispB２＝DispB１×トルク比

ここで、トルク比＝既設定されたポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク／ポンプＡ及びポンプＢの出力トルクの合計、である。

トルク比の最小値は０であり、最大値は１である。

いくつかの実施例では、最大出力トルクは第２オペレータ入力装置１９０を介して入力された各モード別に既設定されたポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できるトルクであるとよい。

ｂ）次に、a３）で最終的に得られた容積及び回転速度で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。すなわち、図５の実施例ではDispA２、DispB２及びRPM１で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。

図６は、本開示内容の変形実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。

ａ１）～ａ３）図５の実施例のａ１）～ａ３）を実行する。

ａ４）次に、DispA２でQAreqを吐出するための回転速度RPMA２及びDispB２でQBreqを吐出するための回転速度RPMB２を求め、RPMA２及びRPMB２に応じて(すなわち、RPMA２及びRPMB２によって変わる)RPM２を求めることができる。いくつかの実施例では、RPMA２及びRPMB２のうちで大きい値若しくは小さな値、またはRPMA２及びRPMB２の平均値をRPM２として求めることができる。

いくつかの実施例では、RPM２が第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された回転速度より大きければ、RPM２はその回転速度で与えられることができる。

ｂ）次に、ａ４）で最終的に得られた容積及び回転速度で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。すなわち、図６の実施例では、DispA２、DispB２及びRPM２で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。

図７は、本開示内容の変形実施例において、第１オペレータ入力装置及び第２オペレータ入力装置への入力によって制御部が第１ポンプ、第２ポンプ及び駆動モータを制御するプロセスを示す図である。

ａ１）～ａ２）図７の実施例のａ１）～ａ２）と、図４～図６の実施例のa１）～a２)とは同一であるので、これに対する説明を省略する。

ａ３'）次に、ポンプＡ及びポンプＢの出力トルクの合計が既設定されたポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク以下になるようにDispA１及びDispB１をDispA２'及びDispB２'に制限することができる。

図７の実施例では、最大出力トルクは、既設定された、ハードウェア的にポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できるトルクであるとよい。よって、DispA２'及びDispB２'は次の式によって求めることができる。

DispA２'＝DispA１×(既設定された、ハードウェア的にポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク／ポンプＡ及びポンプＢの出力トルクの合計)

DispB２'＝DispB１×(既設定された、ハードウェア的にポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク／ポンプＡ及びポンプＢの出力トルクの合計)

いくつかの実施例では、ハードウェア的にポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルクはポンプの効率を考慮して設定されるとよい。

ａ４'）次に、DispA２'でQAreqを吐出するための回転速度RPMA２'及びDispB２'でQBreqを吐出するための回転速度RPMB２'を求め、RPMA２'及びRPMB２'に応じて(すなわち、RPMA２及びRPMB２によって変わる)RPM２'を求めることができる。いくつかの実施例では、RPMA２'及びRPMB２'のうちで大きい値若しくは小さな値、またはRPMA２'及びRPMB２'の平均値をRPM２'として求めることができる。

いくつかの実施例では、RPM２'が第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別既設定された回転速度より大きければ、RPM２'はその回転速度で与えられることができる。

ａ５'）次に、制御部１７０は、ポンプＡ及びポンプＢの出力パワーの合計が第２オペレータ入力装置１９０を介して入力された各モード別に既設定された、ポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できる最大出力パワー以下になるようにRPM２'をRPM３に制限することができる。

制御部１７０は、RPM３を次の式によって求めることができる。

RPM３＝RPM２'×パワー比

ここで、パワー比＝第２オペレータ入力装置１９０を介して入力された各モード別に既設定された、ポンプＡ及びポンプＢがともに最大で出力できる最大出力パワー／ポンプＡ及びポンプＢの出力パワーの合計、である。

パワー比の最小値は０であり、最大値は１である。

ｂ）ａ５'）で最終的に得られた容積及び回転速度で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。すなわち、DispA２'、DispB２'及びRPM３で作動するようにポンプＡ、ポンプＢ及び駆動モータ１２０を制御することができる。

いくつかの実施例では、RPM３が既設定された最小回転速度より小さければ、RPM３は最小回転速度で与えられることができる。

いくつかの実施例では、RPM３が第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別既設定された回転速度より大きければ、RPM３はその回転速度で与えられることができる。

いくつかの実施例では、第１オペレータ入力装置を介して入力される前記オペレータの要求がない時(すなわち、アイドルである時)、RPM３は前記最小回転速度または各モード別に既設定された前記回転速度で与えられることができる。

Claims

アクチュエータと、
前記アクチュエータに圧油を供給するポンプＡ及びポンプＢと、
前記ポンプを駆動する駆動モータと、
前記アクチュエータを作動させるオペレータの要求の入力を受ける第１オペレータ入力装置と、
制御部と、を含み、
前記制御部は、
ａ）前記オペレータの要求に対応する前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの容積と前記駆動モータの回転速度とを求め、
ｂ）前記ａ）で最終的に求めた前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの容積と前記駆動モータの回転速度とで作動するように前記ポンプＡ、前記ポンプＢ及び前記駆動モータを制御し、
前記制御部は、前記ａ）において、
a１）前記第１オペレータ入力装置を介して入力された前記オペレータの要求に対応する前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの要求流量QAreq及びQBreqを求め、
前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの最大容積DispMaxを求め、前記DispMaxで前記QAreqを吐出するための回転速度RPMA１及び前記QBreqを吐出するための回転速度RPMB１を求め、前記RPMA１及び前記RPMB１に応じてRPM１を求める、
油圧機械。
前記制御部は、
前記RPMA１及び前記RPMB１のうちで大きい値若しくは小さな値、または前記RPMA１及び前記RPMB１の平均値を前記RPM１として求める、請求項１に記載の油圧機械。
前記制御部は、前記ａ）において、
ａ２）前記RPM１で前記QAreqを吐出するための前記ポンプＡの容積DispA１及び前記QBreqを吐出するための前記ポンプＢの容積DispB１を求める、請求項１に記載の油圧機械。
前記制御部は、前記ａ）において、
ａ３）前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力トルクの合計が既設定された前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク以下になるように前記DispA１及び前記DispB１をDispA２及びDispB２に制限する、請求項３に記載の油圧機械。
前記制御部は、前記ａ）において、
ａ４）前記DispA２で前記QAreqを吐出するための回転速度RPMA２及び前記DispB２で前記QBreqを吐出するための回転速度RPMB２を求め、前記RPMA２及び前記RPMB２に応じてRPM２を求める、請求項４に記載の油圧機械。
前記制御部は、
前記RPMA２及び前記RPMB２のうちで大きい値若しくは小さな値、または前記RPMA２及び前記RPMB２の平均値を前記RPM２として求める、請求項５に記載の油圧機械。
モードに対するオペレータの要求の入力を受ける第２オペレータ入力装置をさらに含み、
求められた前記RPM２が前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された回転速度より大きければ、前記RPM２は前記回転速度で与えられる、請求項５に記載の油圧機械。
前記制御部は、
前記DispA２及び前記DispB２を次の式によって求め、
DispA２＝DispA１×トルク比
DispB２＝DispB１×トルク比
ここで、トルク比＝既設定された前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク／前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力トルクの合計、であり、
トルク比の最小値は０であり、最大値は１である、請求項４に記載の油圧機械。
モードに対するオペレータの要求の入力を受ける第２オペレータ入力装置をさらに含み、
前記最大出力トルクは前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できるトルクである、請求項４に記載の油圧機械。
前記制御部は、前記ａ）において、
ａ３）前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力トルクの合計が既設定された前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力トルク以下になるように前記DispA１及び前記DispB１をDispA２'及びDispB２'に制限し、
前記最大出力トルクは、既設定された、ハードウェア的に前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できるトルクである、請求項３に記載の油圧機械。
モードに対するオペレータの要求の入力を受ける第２オペレータ入力装置をさらに含み、
前記制御部は、前記ａ）において、
ａ４）前記DispA２'で前記QAreqを吐出するための回転速度RPMA２'及び前記DispB２'で前記QBreqを吐出するための回転速度RPMB２'を求め、前記RPMA２'及び前記RPMB２'に応じてRPM２'を求め、
ａ５）前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力パワーの合計が、前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された、前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力パワー以下になるように前記RPM２'をRPM３に制限する、請求項１０に記載の油圧機械。
前記制御部は、RPM３を次の式によって求め、
RPM３＝RPM２'×パワー比
ここで、パワー比＝前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された、前記ポンプＡ及び前記ポンプＢがともに最大で出力できる最大出力パワー／前記ポンプＡ及び前記ポンプＢの出力パワーの合計、であり、
前記パワー比の最小値は０であり、最大値は１である、請求項１１に記載の油圧機械。
求められた前記RPM３が既設定された最小回転速度より小さければ、前記RPM３は前記最小回転速度で与えられる、請求項１１に記載の油圧機械。
求められた前記RPM３が前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された回転速度より大きければ、前記RPM３は前記回転速度で与えられる、請求項１１に記載の油圧機械。
前記第１オペレータ入力装置を介して入力される前記オペレータの要求がない時、RPM３は既設定された最小回転速度または前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された回転速度で与えられる、請求項１１に記載の油圧機械。
モードに対するオペレータの要求の入力を受ける第２オペレータ入力装置をさらに含み、
前記制御部は、
前記第２オペレータ入力装置を介して入力された各モード別に既設定された回転速度RPM０と、前記第１オペレータ入力装置を介して入力された前記オペレータの要求に対応する前記ポンプＡの容積DispA０と前記ポンプＢの容積DispB０に対応する流量を前記QAreq及び前記QBreqとして求める、請求項１に記載の油圧機械。
前記ポンプＡ及び前記ポンプＢと前記アクチュエータとの間に設置され、前記ポンプＡ及び前記ポンプＢから前記アクチュエータに圧油の供給を許容または遮断する制御バルブをさらに含み、
前記制御バルブは、前記第１オペレータ入力装置を介して入力された前記オペレータの要求に対応する開放量を有するように作動する、請求項１に記載の油圧機械。
求められた前記RPMA１及び／または前記RPMB1が既設定された最小回転速度より小さければ、前記RPMA1及び／または前記RPMB１は前記最小回転速度で与えられる、請求項１に記載の油圧機械。