JP2024055161A - 油圧制御装置、油圧回路の制御方法、及び油圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの動作を精度良く制御することを目的とする。【解決手段】操作具３５に対する操作量と、油圧ポンプ２２の吐出圧と、予め設定される、制御弁と作動油タンクとがバイパスラインで接続されていると仮想した仮想ブリード回路の特性である仮想ブリード特性と、に基づいて、仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す仮想ブリード情報７５を出力する仮想ブリード情報出力部と、操作量に応じた所望の動作を油圧アクチュエータに行わせるために要求される仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す要求ブリード情報７７を出力する要求ブリード情報出力部と、仮想ブリード情報７５と要求ブリード情報７７との比較結果に応じて油圧ポンプ２２の目標制御値を決定する目標制御値決定部と、目標制御値に応じて油圧ポンプ２２を制御するポンプ制御部とを備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、アクチュエータを動作させる油圧ポンプを制御する油圧制御装置、油圧回路の制御方法、及び油圧制御装置を備える油圧装置に関する。

特許文献１に示すように、農業機械や建設機械において、作業装置を動作させるシリンダ等のアクチュエータは、操作に応じて油圧ポンプで発生させた圧油（作動油）により制御される。油圧ポンプで発生させた圧油はタンクから供給され、油圧回路におけるコントロールバルブ（制御弁）で方向や流量が調整され、アクチュエータとタンクとに分流される。

さらに、省エネ等の観点から、タンクに分流される圧油の流量を仮想ブリード流量として仮想化し、ポンプ吐出流量からこの仮想ブリード流量差し引いた流量を用いて油圧ポンプから実際に吐出する流量を求め、求められた流量に基づいて油圧ポンプが制御される。これにより、タンクに分流される圧油を除いた流量の圧油のみが油圧ポンプから油圧回路に供給され、油圧回路に供給される流量が抑制される。

特開２０１２－１４０７６３号公報

しかしながら、仮想ブリード流量を予め考慮して油圧回路に供給される流量を制御する場合、油圧回路内に掛かる圧力の条件・負荷状態により、油圧ポンプから吐出される圧油の吐出量が変動する場合がある。そして、圧油の吐出量（吐出流量）が変動することにより、アクチュエータに対する操作に対して、アクチュエータの実際の動作がずれる場合がある。

本発明は、仮想ブリード流量を考慮して油圧回路に供給される流量を制御する油圧制御装置において、アクチュエータの動作を精度よく制御することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の一実施形態に係る油圧制御装置は、油圧アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、操作具に対する操作量に応じて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の給排状態を切り換える制御弁とを備えた油圧回路を制御する油圧制御装置であって、前記操作具に対する操作量と、前記油圧ポンプの吐出圧と、予め設定される、前記制御弁と作動油タンクとがバイパスラインで接続されていると仮想した仮想ブリード回路の特性である仮想ブリード特性と、に基づいて、前記仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す仮想ブリード情報を出力する仮想ブリード情報出力部と、前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために要求される前記仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す要求ブリード情報を出力する要求ブリード情報出力部と、前記仮想ブリード情報と前記要求ブリード情報との比較結果に応じて前記油圧ポンプの目標制御値を決定する目標制御値決定部と、前記目標制御値に応じて前記油圧ポンプを制御するポンプ制御部とを備えている。

上記目的を達成するために本発明の一実施形態に係る油圧装置は、油圧アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、操作具に対する操作量に応じて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の給排状態を切り換える制御弁と、前記油圧ポンプを制御する前記油圧制御装置とを備える。

上記目的を達成するために本発明の一実施形態に係る油圧回路の制御方法は、油圧アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、操作具に対する操作量に応じて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の給排状態を切り換える制御弁とを備えた油圧回路の制御方法であって、前記操作具に対する操作量と、前記油圧ポンプの吐出圧と、予め設定される、前記制御弁と作動油タンクとがバイパスラインで接続されていると仮想した仮想ブリード回路の特性である仮想ブリード特性と、に基づいて、前記仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す仮想ブリード情報を出力する仮想ブリード情報出力工程と、前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために要求される前記仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す要求ブリード情報を出力する要求ブリード情報出力工程と、前記仮想ブリード情報と前記要求ブリード情報との比較結果に応じて前記油圧ポンプの目標制御値を決定する目標制御値決定工程と、前記目標制御値に応じて前記油圧ポンプを制御するポンプ制御工程とを含む。

このような油圧制御装置、油圧装置、及び油圧回路の制御方法によると、仮想ブリード情報と要求ブリード情報との比較結果に応じて油圧ポンプが制御される。

そのため、油圧回路内に掛かる圧力の条件等の負荷状態が変化する場合、負荷状態が高い場合には負荷状態を考慮して油圧ポンプの制御が行われ、負荷状態が低い場合は負荷状態にかかわらず操作具に対する操作に応じた要求流量に基づいて油圧ポンプの制御が行われる。その結果、操作具に対する操作に応じて適切な吐出流量の作動油が油圧ポンプに供給されることとなる。

また、負荷状態が前記仮想ブリード特性に基づいて出力されるポンプ圧条件より低い場合は、吐出流量の制御が操作具に対する操作に直接的に影響されやすくなる。一方、負荷状態が前記仮想ブリード特性に基づいて出力されるポンプ圧条件より高い場合は、負荷状態に対応するより大きなブリード流量が考慮されて吐出流量が制御され、吐出流量が低減される。これらのことから、負荷状態に応じて操作具の操作性が変化し、吐出流量が低減されることになり、油圧アクチュエータの作動速度が抑制されるため、作業者は負荷状態を感じ取りながら操作性良く油圧アクチュエータに対する制御の操作を行うことができる。

また、前記仮想ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記仮想ブリード回路に設けられる仮想制御弁の開口面積である仮想バイパス開口面積との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積を出力し、出力した前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧とに基づいて前記仮想ブリード情報を出力してもよい。

このような構成により、容易かつ精度良く仮想ブリード情報を出力することができる。

また、前記仮想ブリード情報出力部は、前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧とに基づいて出力される、前記仮想ブリード回路を流れる作動油の流量である仮想ブリード流量を前記仮想ブリード情報として出力し、前記要求ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために前記仮想ブリード回路に流す必要がある作動油の流量である要求ブリード流量との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記要求ブリード流量を前記要求ブリード情報として出力し、前記目標制御値決定部は、前記仮想ブリード情報出力部が出力した前記仮想ブリード流量と前記要求ブリード情報出力部が出力した前記要求ブリード流量のうち大きい方に基づいて前記目標制御値を出力してもよい。

このような構成により、仮想ブリード流量と要求ブリード流量とを比較し、大きい方のブリード流量を用いて目標制御値を出力することにより、負荷状態に応じた目標制御値を用いて油圧ポンプの動作を制御することができる。その結果、容易に負荷状態に応じた目標制御値を求め、負荷状態及び操作に応じて容易かつ精度良く油圧ポンプの動作を制御することができる。

また、前記仮想ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記仮想バイパス開口面積との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積を出力し、前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧と前記仮想ブリード流量との対応関係に基づいて出力される、前記操作量から出力された前記仮想バイパス開口面積及び前記吐出圧に対応する前記仮想ブリード流量を前記仮想ブリード情報として出力してもよい。

このような構成により、仮想ブリード流量を、操作量に応じて出力された開口面積と吐出圧とから容易に求めることができる。

また、前記要求ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために前記油圧アクチュエータに供給する必要がある作動油の流量である要求流量との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記要求流量を出力し、予め設定される前記要求流量と前記要求流量の作動油を供給するために前記仮想ブリード回路に流す必要がある作動油の流量である前記要求ブリード流量との対応関係に基づいて前記操作量から出力された前記要求流量に対応する前記要求ブリード流量を出力してもよい。

このような構成により、要求ブリード流量を、操作量に応じて出力された要求流量から容易に求めることができる。

また、前記仮想ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧と前記仮想ブリード回路に備えられる絞り抵抗の前後差圧である仮想ブリード差圧との対応関係に基づいて特定される前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積及び前記吐出圧に対応する前記仮想ブリード差圧を前記仮想ブリード情報として出力し、前記要求ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために必要な前記絞り抵抗の前後差圧である要求ブリード差圧との対応関係に基づいて出力される前記操作量に対応する前記要求ブリード差圧を前記要求ブリード情報として出力し、前記目標制御値決定部は、前記仮想ブリード情報出力部が出力した前記仮想ブリード差圧と前記要求ブリード情報出力部が出力した前記要求ブリード差圧のうち大きい方に基づいて前記目標制御値を出力してもよい。

このような構成により、仮想ブリード差圧と要求ブリード差圧とを比較し、大きい方のブリード差圧を用いて目標制御値を求めることにより、負荷状態に応じて油圧ポンプの動作を制御することができる。この際、操作量と吐出圧とから仮想ブリード差圧を容易に求めることができ、操作量から要求ブリード差圧を容易に求めることができる。

また、前記仮想ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧と前記仮想ブリード回路を流れる作動油の流量である仮想ブリード流量との対応関係に基づいて、前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧とに対応する前記仮想ブリード流量を特定し、予め設定される前記仮想ブリード流量と前記仮想ブリード差圧との対応関係に基づいて特定される前記仮想ブリード流量に対応する前記仮想ブリード差圧を前記仮想ブリード情報として出力してもよい。

このような構成により、仮想ブリード差圧を、操作量から特定された仮想ブリード流量を用いて容易に出力することができる。その結果、容易に負荷状態に応じて油圧ポンプの動作を制御することができる。

また、前記要求ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために前記仮想ブリード回路に流す必要がある作動油の流量である要求ブリード流量との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記要求ブリード流量を出力し、予め設定される前記要求ブリード流量と前記要求ブリード差圧との対応関係に基づいて前記操作量から出力された前記要求ブリード流量に対応する前記要求ブリード差圧を出力するか、あるいは、予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために前記油圧アクチュエータに供給すべき作動油の流量である要求流量との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記要求流量を出力し、予め設定される前記要求流量と前記要求ブリード流量との対応関係に基づいて前記操作量から出力された前記要求流量に対応する前記要求ブリード流量を出力し、予め設定される前記要求ブリード流量と前記要求ブリード差圧との対応関係に基づいて前記操作量から出力された前記要求ブリード流量に対応する前記要求ブリード差圧を出力してもよい。

このような構成により、要求ブリード差圧を容易に出力し、容易に負荷状態に応じて油圧ポンプの動作を制御することができる。

また、前記仮想ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧と前記仮想ブリード回路を仮想した場合に前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量である仮想ポンプ流量との対応関係に基づいて出力される前記操作量及び前記吐出圧に対応する前記仮想ポンプ流量を前記仮想ブリード情報として出力し、前記要求ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記油圧アクチュエータを前記操作量に応じて動作させるための作動油を前記油圧アクチュエータに供給するために前記油圧ポンプが吐出する必要のある作動油の流量である要求ポンプ流量との対応関係に基づいて出力される前記要求ポンプ流量を前記要求ブリード情報として出力し、前記目標制御値決定部は、前記仮想ブリード情報出力部が出力した前記仮想ポンプ流量及び前記要求ブリード情報出力部から出力される前記操作量に対応する前記要求ポンプ流量のうち小さい方に基づいて前記目標制御値を出力してもよい。

このような構成により、容易に仮想ポンプ流量及び要求ポンプ流量を求め、仮想ポンプ流量と要求ポンプ流量とを比較し、小さい方のポンプ流量を用いて目標制御値を求めることにより、容易に、負荷状態に応じて油圧ポンプの動作を制御することができる。

また、前記ポンプ制御部は、前記目標制御値決定部が決定した前記目標制御値に基づいて目標ポンプ容量を出力し、前記油圧ポンプの容量を前記目標ポンプ容量に近づけるように前記油圧ポンプを制御してもよい。

このような構成により、負荷に応じた作動油が油圧ポンプから供給されるように、より精度良く油圧ポンプを制御することができる。

また、前記油圧ポンプの実ポンプ容量または前記実ポンプ容量を特定可能な情報を取得する実ポンプ容量取得部を備え、前記ポンプ制御部は、前記油圧ポンプの実ポンプ容量と前記目標ポンプ容量との差分を小さくするように前記油圧ポンプを制御してもよい。

このような構成により、実際の油圧ポンプの実ポンプ容量に基づいて油圧ポンプを制御することができるため、精度良く油圧ポンプを制御することができる。

また、前記ポンプ制御部は、前記目標制御値決定部が決定した前記目標制御値に対応する作動油を前記油圧ポンプが吐出する場合に必要となるポンプ制御指示圧力を、前記実ポンプ容量と前記目標ポンプ容量との差分に応じた補正を行うことで出力し、前記油圧ポンプを制御してもよい。

このような構成により、ポンプ制御指示圧を実ポンプ容量と目標ポンプ容量との差分である差分容量に応じて補正し、ポンプ制御指示圧を用いて油圧ポンプを制御することにより、より容易かつ精度良く油圧ポンプを制御することができる。

トラクタを例示する左側面図である。 コントロールバルブユニットの構成例を示す概略図である。 油圧回路の制御におけるデータの流れを例示する図である。 油圧回路の制御装置の構成を例示する図である。 油圧回路の制御フローを例示する図である。 別実施形態における油圧回路の制御装置の構成を例示する図である。 別実施形態における油圧回路の制御フローを例示する図である。 別実施形態における油圧回路の制御装置の構成を例示する図である。 別実施形態における油圧回路の制御フローを例示する図である。 別実施形態における油圧回路の制御装置の構成を例示する図である。 別実施形態における油圧回路の制御フローを例示する図である。 目標指示圧力の出力におけるデータの流れを例示する図である。 目標指示圧力を出力する構成を例示する図である。 目標指示圧力の出力フローを例示する図である。 ブリード量に応じたポンプ流量を説明する図である。

以下、農業機械や建設機械等の作業機や機器の一例であるトラクタに搭載されるフロントローダを制御する油圧回路について説明する。

（トラクタの全体構成）
まず、図１を用いてトラクタの構成を説明する。トラクタは、左右の前輪１及び左右の後輪２により支持される機体３を備える。機体３の前部にエンジン４が支持され、機体３に運転部５が設けられる。運転部５に、運転座席６及び前輪１を操向操作する操縦ハンドル７等が設けられる。

また、トラクタは、機体３に支持されるフロントローダ１３（作業装置に相当）を備える。左右の支持フレーム１４が機体３の右部及び左部に連結されて上方に向けて延出され、フロントローダ１３は支持フレーム１４に支持される。フロントローダ１３は、左右のブーム１５とバケット１６とを備える。左右のブーム１５は、上下揺動可能に支持フレーム１４の上部に支持されて前方に向けて延出され、バケット１６は上下揺動可能に左右のブーム１５の前端部に支持される。

左右の複動型のブームシリンダ１７（油圧アクチュエータに相当）が、支持フレーム１４とブーム１５とに亘って接続される。左右の複動型のバケットシリンダ１８（油圧アクチュエータに相当）が、ブーム１５とバケット１６とに亘って接続される。ブーム１５は、ブームシリンダ１７が伸縮操作されることにより昇降操作される。バケット１６は、バケットシリンダ１８が伸縮操作されることにより上下に揺動操作される。ブーム１５及びバケット１６の操作は、運転部５に設けられる操作レバー３５（図４参照 操作具に相当）によって受け付けられる。

（コントロールバルブユニットの全体構成）
以下、ブームシリンダ１７及びバケットシリンダ１８に作動油（圧油）を給排操作するコントロールバルブユニット８の構成について、図２を用いて説明する。油圧回路は、コントロールバルブユニット８、油圧アクチュエータ、及び油圧ポンプ２２を含んで構成される。

コントロールバルブユニット８はブロック状のバルブケース９を備え、制御弁１０、制御弁１１、３個のリリーフ弁１９及び４個の逆止弁２１等が、バルブケース９に収容される。さらに、コントロールバルブユニット８は、バルブケース９に、ポンプポート２０、タンクポート２４、第１ポート３１、第２ポート３２、第３ポート３３、第４ポート３４を備える。

また、コントロールバルブユニット８は、機体３に搭載された可変容量型の油圧ポンプ２２が接続され、エンジン４あるいは任意の駆動部（動力源）により油圧ポンプ２２が駆動される。油圧ポンプ２２の吐出流量は操作シリンダ２５によって油圧ポンプ２２の斜板の角度が制御されることで変更される。

つまり、コントロールバルブユニット８は、操作レバー３５に対する操作に応じて、油圧ポンプ２２から吐出される作動油の吐出流量・吐出圧７４（図３参照）を制御する。

ミッションケース２３は作動油タンクとして機能する。油圧ポンプ２２は、機体３に搭載されたミッションケース２３の潤滑油を作動油としてポンプポート２０に吐出（供給）する。タンクポート２４は、ミッションケース２３に接続される。

（コントロールバルブユニットにおける制御弁に関する構成）
図２に示すように、制御弁１０は、第１位置１０Ｕ、第２位置１０Ｄ、第３位置１０Ｆ及び中立位置１０Ｎの４位置を有している。制御弁１１は、第１位置１１Ｕ、第２位置１１Ｈ、第３位置１１Ｄ及び中立位置１１Ｎの４位置を有している。

前後方向及び左右方向に操作可能に構成された操作レバー３５が操作されると、制御弁１０，１１が操作されて油圧ポンプ２２から供給される作動油の給排状態が切り替えられると共に、制御信号８０（図３参照）によって油圧ポンプ２２の斜板の角度が操作される。操作レバー３５が前後方向に操作されると制御弁１０が操作され、操作レバー３５が左右方向に操作されると制御弁１１が操作される。

コントロールバルブユニット８は、油路２６、油路２８、油路２９、油路３０、油路４１、油路４２、油路４３、油路４４が設けられる。

油路２６は、制御弁１０，１１とポンプポート２０とに亘って接続される。油路２８は、制御弁１０，１１とタンクポート２４とに亘って接続されている。

油路４１は制御弁１０と第１ポート３１とに亘って接続され、油路４２は制御弁１０と第２ポート３２とに亘って接続される。油路４３は制御弁１１と第３ポート３３とに亘って接続され、油路４４は制御弁１１と第４ポート３４とに亘って接続される。

油路２９は、油路４１と油路２８とに亘って油接続されると共に、油路４２と油路２８とに亘って接続され、リリーフ弁１９及び逆止弁２１が油路２９に設けられる。油路３０は、油路４３と油路２８とに亘って接続されると共に、油路４４と油路２８とに亘って接続され、リリーフ弁１９及び逆止弁２１が油路３０に設けられる。

コントロールバルブユニット８の外部において、油圧ホース３７が、第１ポート３１とブームシリンダ１７のボトム側の油室１７ａとに亘って接続されると共に、第２ポート３２とブームシリンダ１７のロッド側の油室１７ｂとに亘って接続される。油圧ホース３８が、第３ポート３３とバケットシリンダ１８のロッド側の油室１８ａとに亘って接続されると共に、第４ポート３４とバケットシリンダ１８のボトム側の油室１８ｂとに亘って接続される。

以下、上記のようなコントロールバルブユニット８を用いて、油圧ポンプ２２によってミッションケース２３から排出される作動油により、ブームシリンダ１７及びバケットシリンダ１８の動作を制御する構成について、図２を用いて説明する。

（ブームシリンダの制御弁の操作状態）
図２に示す状態は、制御弁１０が中立位置１０Ｎに操作された状態である。この状態において、制御弁１０の中立位置１０Ｎにより油路４１，４２が遮断されて、油圧ポンプ２２からブームシリンダ１７に作動油が供給されず、ブームシリンダ１７が停止する。

制御弁１０が第１位置１０Ｕに操作されると、油圧ポンプ２２によりミッションケース２３から油路２６に供給された作動油が、制御弁１０の第１位置１０Ｕを通り、油路４１、第１ポート３１及び油圧ホース３７を介して、ブームシリンダ１７の油室１７ａに供給される。同時に、ブームシリンダ１７の油室１７ｂの作動油が、油圧ホース３７、第２ポート３２、油路４２、制御弁１０の第１位置１０Ｕ、油路２８及びタンクポート２４を介してミッションケース２３に排出される。

これにより、ブームシリンダ１７が伸長作動して、ブーム１５が上昇操作される。ブームシリンダ１７に掛かる負荷が大きくなり、油路４１の圧力が設定値以上に高くなると、油路２９のリリーフ弁１９が開位置に操作されて作動油が排出され、ブームシリンダ１７に掛かる負荷が低減される。

制御弁１０が第２位置１０Ｄに操作されると、油圧ポンプ２２によりミッションケース２３から油路２６に供給された作動油が、制御弁１０の第２位置１０Ｄを通り、油路４２、第２ポート３２及び油圧ホース３７を介して、ブームシリンダ１７の油室１７ｂに供給される。同時に、ブームシリンダ１７の油室１７ａの作動油が、油圧ホース３７、第１ポート３１、油路４１、制御弁１０の第２位置１０Ｄ、油路２８及びタンクポート２４を介してミッションケース２３に排出される。これにより、ブームシリンダ１７が収縮作動して、ブーム１５が下降操作される。

制御弁１０が第３位置１０Ｆに操作されると、制御弁１０の第３位置１０Ｆにより、油路２６と油路２８とが接続され、油路４１，４２と油路２８とが接続される。これにより、ブームシリンダ１７が自由に伸縮可能なフローティング状態となる。

（バケットシリンダの制御弁の操作状態）
図２に示す状態は、制御弁１１が中立位置１１Ｎに操作された状態である。この状態において、制御弁１１の中立位置１１Ｎにより油路４３，４４が遮断されて、油圧ポンプ２２からバケットシリンダ１８に作動油が供給されず、バケットシリンダ１８が停止する。

制御弁１１が第１位置１１Ｕに操作されると、油圧ポンプ２２によりミッションケース２３から油路２６に供給された作動油が、制御弁１１の第１位置１１Ｕを通り、油路４３、第３ポート３３及び油圧ホース３８を介して、バケットシリンダ１８の油室１８ａに供給される。同時に、バケットシリンダ１８の油室１８ｂの作動油が、油圧ホース３８、第４ポート３４、油路４４、制御弁１１の第１位置１１Ｕ、油路２８及びタンクポート２４を介してミッションケース２３に排出される。

これにより、バケットシリンダ１８が収縮作動して、バケット１６が上昇操作（スクイ操作）される。バケットシリンダ１８に掛かる負荷が大きくなり、油路４３の圧力が設定値以上に高くなると、油路３０のリリーフ弁１９が開位置に操作されて作動油が排出され、バケットシリンダ１８に掛かる負荷が低減される。

制御弁１１が第２位置１１Ｈに操作されると、油圧ポンプ２２によりミッションケース２３から油路２６に供給された作動油が、制御弁１１の第２位置１１Ｈを通り、油路４４、第４ポート３４及び油圧ホース３８を介して、バケットシリンダ１８の油室１８ｂに供給される。制御弁１１の第２位置１１Ｈにより、油路４３と油路４４とが接続される。

これにより、バケットシリンダ１８が比較的高速で伸長作動して、バケット１６が比較的高速で下降操作（ダンプ操作）される。バケットシリンダ１８に掛かる負荷が大きくなり、油路４４の圧力が設定値以上に高くなると、油路３０のリリーフ弁１９が開位置に操作され、バケットシリンダ１８に掛かる負荷が低減される。

制御弁１１が第３位置１１Ｄに操作されると、油圧ポンプ２２によりミッションケース２３から油路２６に供給された作動油が、制御弁１１の第３位置１１Ｄを通り、油路４４、第４ポート３４及び油圧ホース３８を介して、バケットシリンダ１８の油室１８ｂに供給される。同時に、バケットシリンダ１８の油室１８ａの作動油が、油圧ホース３８、第３ポート３３、油路４３、制御弁１１の第３位置１１Ｄ、油路２８及びタンクポート２４を介してミッションケース２３に排出される。

これにより、バケットシリンダ１８が伸長作動して、バケット１６が下降操作（ダンプ操作）される。バケットシリンダ１８に掛かる負荷が大きくなり、油路４４の圧力が設定値以上に高くなると、油路３０のリリーフ弁１９が開位置に操作され、バケットシリンダ１８に掛かる負荷が低減される。

〔油圧回路制御の概要〕
図２を参照しながら、図３，図４を用いて、油圧回路制御の概要について説明する。

油圧回路であるコントロールバルブユニット８は油圧回路の制御装置（油圧制御装置）によって制御される。油圧回路の制御装置は、操作レバー３５が受けつけた操作に応じてコントロールバルブユニット８の制御弁１０，制御弁１１、及び油圧ポンプ２２の斜板の角度を制御する。油圧回路の制御装置は、制御信号８０を出力して油圧ポンプ２２の斜板の角度を調整して油圧ポンプ２２から吐出される作動油の吐出流量を制御すると共に、制御弁１０，制御弁１１の動作を制御（作動油の供給量を調整）することによりブームシリンダ１７，バケットシリンダ１８を油圧制御する。

つまり、油圧ポンプ２２は、ブームシリンダ１７，バケットシリンダ１８（以下、合わせて単に油圧アクチュエータと称する場合がある）を油圧制御するために作動油を吐出（供給）する。コントロールバルブユニット８の制御弁１０，制御弁１１は、油圧ポンプ２２から油圧アクチュエータに供給される作動油を調整する。この際、排出油路であり、制御弁１０，制御弁１１と作動油タンクとがバイパスラインで接続されると仮想された仮想ブリード回路を介してミッションケース２３に戻す（排出する）作動油の排出量（ブリード流量）を考慮して油圧ポンプ２２から吐出される作動油の吐出量を調整するブリードオフ制御が行われる。また、あらかじめ仮想ブリード流量７５あるいは仮想ブリード差圧８１（図６参照）とポンプ容量との対応関係が記述されたテーブルが設定されることにより、仮想ブリード流量７５あるいは仮想ブリード差圧８１とポンプ容量との関係が定められる。油圧ポンプ２２は、この関係に基づいて、吐出する作動油を調整する。

操作レバー３５は、操作された際の操作量７２（操作位置）を検出する操作量センサ３５ａを備える。油圧ポンプ２２は、吐出される作動油の吐出圧７４を検出する吐出圧センサ２２ａを備える。油圧回路の制御装置は制御部４６を備え、制御部４６は操作レバー３５の操作量７２に応じて、ブリード流量が考慮された油圧アクチュエータに対する目標ポンプ流量８６（図１０参照）を出力し、目標ポンプ流量８６に応じて制御信号８０を生成して油圧ポンプ２２の斜板の角度を制御する。また、制御部４６は、操作レバー３５の操作位置に応じて制御弁１０または制御弁１１の移動量を決定する。そして、制御部４６は、制御弁１０または制御弁１１の移動量に応じた信号を出力して制御弁１０，制御弁１１を制御する。

制御部４６は、仮想ブリード流量７５等の仮想ブリード情報を出力する（仮想ブリード情報出力工程）。仮想ブリード情報は仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示し、例えば、吐出圧７４と、仮想ブリード回路の特性（仮想ブリード特性）とを用いて出力され、ブリード流量を考慮して求められた情報である。仮想ブリード情報は、油圧ポンプ２２から吐出される作動油の吐出圧７４を用いて出力されるため、負荷状態である油路（油圧回路）における負荷（圧力）が考慮された情報である。また、制御部４６は、要求ブリード流量７７等の要求ブリード情報を出力する（要求ブリード情報出力工程）。要求ブリード情報は、操作量７２に応じた所望の動作を油圧アクチュエータに行わせるために要求される仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す。すなわち、要求ブリード情報は、操作量７２から出力され、ブリード流量を考慮して油圧アクチュエータの操作に要する作動油の実際の流量を考慮して求められる情報である。制御部４６は、仮想ブリード情報と要求ブリード情報とを比較し（比較工程）、比較結果に応じて目標制御値を決定し、目標制御値に応じて制御信号８０を生成する（目標制御値決定工程）。制御部４６は、制御信号８０（目標制御値）に応じて油圧ポンプ２２を制御する（ポンプ制御工程）。なお、仮想ブリード情報は、例えば仮想ブリード情報出力部により出力され、要求ブリード情報は、例えば要求ブリード情報出力部により出力される。

一般的に、ブリード制御されるポンプ回路の場合、負荷条件によりブームシリンダ１７あるいはバケットシリンダ１８の動作速度に変化が生じる場合がある。

本実施形態によると、仮想ブリード情報と要求ブリード情報とを比較し、比較結果に応じて負荷状態が考慮された制御信号８０が生成される。これにより、負荷の状態に応じて、油圧ポンプ２２から吐出される作動油の吐出流量の特性を変更することができる。つまり、負荷状態が小さい場合は、操作レバー３５に対する操作量７２に応じた要求流量７６に基づいた吐出流量の作動油を油圧ポンプ２２から吐出させることができる。負荷状態が大きい場合は、負荷に応じて、油圧ポンプ２２から吐出される吐出流量を低減させることができる。

また、負荷状態が小さい場合は、吐出圧７４に依存せず、操作量７２に応じた要求流量７６に基づいた制御信号８０が生成されるため、操作速度が安定し、操作性が向上する。また、負荷状態が大きい場合は負荷に応じてポンプ吐出流量が低減されるため、ブームシリンダ１７，バケットシリンダ１８の作動速度が抑制される。

〔油圧回路制御〕
次に、図２を参照しながら、図３～図５を用いて、具体的な油圧回路の制御装置及び制御方法について説明する。

油圧回路の制御装置は制御部４６と記憶部４７とを備え、操作レバー３５の操作量センサ３５ａ、油圧ポンプ２２の吐出圧センサ２２ａ、油圧ポンプ２２、制御弁１０、及び制御弁１１とデータ通信可能な状態で接続される。操作量センサ３５ａは、操作レバー３５の操作量７２（操作位置）を検出し、記憶部４７に操作量７２を格納する。吐出圧センサ２２ａは、油圧ポンプ２２の吐出圧７４を検出し、記憶部４７に吐出圧７４を格納する。なお、制御装置は単体で備えられていてもよく、一部または全部が操作レバー３５あるいは油圧ポンプ２２に備えられていてもよい。

記憶部４７は、予め作成された任意の対応関係を示す各種のテーブル、及び各種の値（情報、取得・出力値）が格納される。操作レバー３５の操作量７２に対応して油圧ポンプ２２から吐出されることが必要となる作動油の量（要求流量７６）は、ブリード流量を考慮して予め予測できる。仮想ブリード回路の開口面積７３（仮想バイパス開口面積）は仮想ブリード回路の入口側（後述する仮想絞り抵抗よりも油圧ポンプ２２側）に設けられる仮想制御弁の開口面積であり、開口面積７３と前後の差圧条件とによりブリード流量が決まる。また、仮想ブリード回路の出口側（仮想制御弁よりも作動油タンク側）に設けられる仮想絞り抵抗の前後差圧である仮想ブリード差圧８１（図６参照）もブリード流量に応じて決まる。なお、仮想絞り抵抗は、開口面積７３が一定の固定絞りであってもよく、開口面積７３を変更可能な可変絞りであってもよい。以上のことを考慮して、各種のテーブルは予め決定されて記憶部４７に格納される。なお、記憶部４７は各種のテーブルに限らず、少なくとも一部のテーブルに代えて、任意の対応関係が示される情報を記憶してもよい。制御部４６は、後述の各種のテーブルに代えて、任意の対応関係が示される情報を用いて動作することもできる。

記憶部４７に格納される開口面積テーブル４９は、仮想ブリード回路の開口面積７３と操作レバー３５に対応する操作量７２との対応関係が記述される。記憶部４７に格納される要求流量テーブル５０は、油圧ポンプ２２から吐出されるブリード流量を考慮した作動油の流量であって、操作量７２に応じた所望の動作を油圧アクチュエータに行わせるために油圧アクチュエータに供給する必要がある作動油の流量である要求流量７６と操作量７２との対応関係が記述される。また、記憶部４７に格納されるブリード流量テーブル５１は、ポンプ容量とブリード流量との対応関係が記述されているため、要求流量７６はポンプ駆動源（エンジン４あるいは電動機など）の回転数に基づいて、要求ポンプ容量として出力される。

本実施形態における制御部４６は、ポンプ制御部４８、開口面積出力部５７、仮想ブリード流量出力部５８、要求流量出力部５９、要求ブリード流量出力部６０、流量比較部６１、及び目標制御値決定部６３を備える。それぞれの機能が目標制御値決定部６３に集約されてもよい。

開口面積出力部５７は、開口面積テーブル４９に基づいて、検出された操作レバー３５に対応する操作量７２に応じた開口面積７３を求める（図５のステップ＃１ 開口面積出力工程）。

仮想ブリード情報出力部の一例である仮想ブリード流量出力部５８は、開口面積７３と吐出圧７４とから、仮想ブリード情報として、仮想ブリード回路に流れる作動油の流量である仮想ブリード流量７５を出力する（図５のステップ＃２ 仮想ブリード流量出力工程）。

例えば、仮想ブリード流量７５をＱとすると、仮想ブリード流量７５は、式（１）から出力される。

式（１）において、Ｃは仮想ブリード回路の流量係数であり、油圧回路において予め定められる。Ａは開口面積７３に対応し、Ｐｄは吐出圧７４に対応する。Ｐｎは仮想ブリード回路出口に設定される仮想絞り抵抗による背圧に相当する仮想ブリード差圧８１（図６参照）であり、操作量７２や後述の要求ブリード流量７７等に応じて予め定められたテーブルに基づいて出力される。ρは作動油の密度である。

ここで、仮想ブリード流量７５は開口面積７３と吐出圧７４及び仮想ブリード差圧８１が考慮されるため、油圧回路の負荷条件が考慮されている。また、吐出圧７４は油圧ポンプ２２の実際のポンプ実圧に対応する。なお、仮想ブリード流量７５は、開口面積７３と吐出圧７４とから出力される構成に限らず、開口面積７３と吐出圧７４と仮想ブリード流量７５との対応関係が示されたテーブルを用いて出力されてもよい。

要求流量出力部５９は、要求流量テーブル５０に基づいて、検出された操作レバー３５に対する操作量７２に応じた要求流量７６を求める（図５のステップ＃３ 要求流量出力工程）。要求流量７６は、操作レバー３５に対する操作量７２に応じて決まり、油圧ポンプ２２から吐出されるブリード流量が考慮された作動油の流量として、予め操作量７２と対応付けて定められた流量である。

要求ブリード情報出力部の一例である要求ブリード流量出力部６０は、ブリード流量テーブル５１に基づいて、要求流量出力部５９で求められた要求流量７６から要求ブリード流量７７を求める（図５のステップ＃４ 要求ブリード流量出力工程）。要求ブリード流量７７は、操作量７２に応じた所望の動作を油圧アクチュエータに行わせるために仮想ブリード回路に流す必要がある作動油の流量である。また、要求ブリード流量７７は、油圧ポンプ２２から要求流量７６の作動油を吐出する際に、ブリード流量として規定された流量に相当する。なお、要求流量テーブル５０とブリード流量テーブル５１とを用いて要求ブリード流量７７を求めたが、操作量７２と要求ブリード流量７７との対応関係が予め定められたテーブルを用いて、操作量７２から要求ブリード流量７７が求められてもよい。

流量比較部６１は、仮想ブリード流量７５と要求ブリード流量７７とを比較し（図５のステップ＃５ ブリード流量比較工程）、値の大きい方の流量を目標ブリード流量７８として出力する（図５のステップ＃６ 目標ブリード流量出力工程）。

目標制御値決定部６３は作業油が油圧ポンプ２２から吐出されてブームシリンダ１７及びバケットシリンダ１８に供給されるように、ブリード流量テーブル５１に基づいて目標ブリード流量７８に対応する目標ポンプ流量を制御信号８０として出力する（＃７ 制御信号出力工程）。

油圧ポンプ２２は制御信号８０である目標ポンプ流量８６に応じて、ポンプ制御部４８を介して斜板の角度が制御される。

このように、仮想ブリード情報である仮想ブリード流量７５と要求ブリード情報である要求ブリード流量７７とを比較して目標ブリード流量７８を求めて制御信号８０を生成する構成とすることにより、負荷状態が小さい場合は、操作レバー３５に対する操作量７２に応じた要求流量７６に基づいた吐出流量の作動油を、油圧ポンプ２２から吐出させることができる。負荷状態が大きい場合は、負荷に応じて、油圧ポンプ２２から吐出される吐出流量を低減させることができる。これにより、レバー操作量に応じた流量が供給されて適切な操作速度を実現でき、操作性が向上する。また、仮想ブリード流量７５が要求ブリード流量７７以上となるような負荷条件ではブームシリンダ１７，バケットシリンダ１８の作動速度が抑制される。

〔ポンプ制御指示圧力出力部〕
次に、図２，図４を参照しながら、図１２～図１４を用いて、ポンプ制御指示圧力出力部６２の具体例について説明する。

目標ポンプ容量出力部８９は、目標ブリード流量７８から目標ポンプ容量９５を出力する（図１４のステップ＃７１ 目標ポンプ容量出力工程）。目標ポンプ容量９５は、ブリードオフ制御の結果として適切な吐出流量の作動油を油圧ポンプ２２から供給する場合の油圧ポンプ２２のポンプ容量である。また、ポンプ制御部４８は、油圧ポンプ２２の容量を目標ポンプ容量９５に近づけるように油圧ポンプ２２を制御してもよい。

実ポンプ容量取得部９０は、斜板角センサ８７によって検出された油圧ポンプ２２の斜板角９６から実ポンプ容量９７を出力する（図１４のステップ＃７２ 実ポンプ容量取得工程）。油圧ポンプ２２は斜板角センサ８７を備え、斜板角９６は斜板角センサ８７により検出される。斜板角９６は油圧ポンプ２２の斜板の角度であり、油圧ポンプ２２は、斜板の角度が変更されることによりポンプ容積（ポンプ容量）が変更され、ポンプ容量に応じた吐出流量の作動油を吐出する。そのため、斜板角９６が分かれば、油圧ポンプ２２のポンプ容量は一意に決定される。なお、実ポンプ容量９７は斜板角９６によって出力されてもよいが、任意の方法で実ポンプ容量９７を取得してもよい。

差分出力部９１は、目標ポンプ容量９５と実ポンプ容量９７との差分である差分容量９８を出力する（図１４のステップ＃７３ 差分出力工程）。なお、ポンプ制御部４８は、差分容量９８を小さくするように油圧ポンプ２２を制御してもよい。

ポンプ制御指示圧力出力部６２は目標制御値である目標ポンプ流量８６に応じて斜板の角度が制御される時、任意の方法で出力されたポンプ制御指示圧力を実ポンプ容量９７と目標ポンプ容量９５との差分容量９８に応じて補正し、新たなポンプ制御指示圧力として出力する。

ポンプ制御指示圧力出力部６２は、開口面積７３、目標ブリード流量７８、及び斜板角９６が入力されて、目標指示圧力７９が出力される。

ポンプ制御指示圧力出力部６２は、仮想バイパス差圧出力部８８、目標ポンプ容量出力部８９、実ポンプ容量取得部９０、差分出力部９１、仮想バイパス差圧調整部９２、及び目標指示圧力出力部９３を備える。

仮想バイパス差圧出力部８８は、仮想バイパス差圧９４を、開口面積７３及び目標ブリード流量７８から出力する（図１４のステップ＃７４ 仮想バイパス差圧出力工程）。仮想バイパス差圧９４は、ブリードオフ制御において仮想的に油圧回路から排出（ブリード）される作動油の圧力である。具体的には、仮想バイパス差圧９４をΔＰとすると、仮想バイパス差圧９４は下記の式（２）により出力される。

仮想バイパス差圧調整部９２は、差分容量９８を用いて仮想バイパス差圧９４を調整して目標仮想バイパス差圧９９を出力する（図１４のステップ＃７５ 仮想バイパス差圧調整工程）。具体的には、仮想バイパス差圧調整部９２は、差分容量９８を用いて仮想バイパス差圧９４をフィードバック制御することにより、仮想バイパス差圧９４の補正を行う。目標ポンプ容量９５は目標制御値決定部６３にて出力される制御信号８０であり、油圧ポンプ２２の斜板角９６は目標斜板角に設定される。実ポンプ容量９７は実際の実斜板角が反映されている。そのため、差分容量９８は目標斜板角と実斜板角との差分が反映されている。結果的に、目標仮想バイパス差圧９９は、目標斜板角と実斜板角との差分がなくなる（小さくなる）ように仮想バイパス差圧９４がフィードバック制御された差圧となる。

目標指示圧力出力部９３は、目標仮想バイパス差圧９９から目標指示圧力７９を出力する（図１４のステップ＃７６ 目標指示圧力出力工程）。具体的には、目標指示圧力７９は、目標仮想バイパス差圧９９に目標ブリード流量７８によって生じる仮想ブリード回路出口の仮想ブリード差圧８１を加えることにより出力される。また、その下流の作動油タンク圧等の背圧条件が考慮されてもよい。

目標仮想バイパス差圧９９は、目標斜板角と実斜板角とに基づいて仮想バイパス差圧９４がフィードバック制御された差圧であるため、目標仮想バイパス差圧９９から求められた目標指示圧力７９は、目標斜板角と実斜板角とのずれが抑制された指示圧力となる。その結果、目標指示圧力７９を用いて油圧ポンプ２２を制御することにより、操作レバー３５の操作量７２に応じて油圧ポンプ２２から吐出される作動油の吐出流量は目標ポンプ流量８６となる。

また、ポンプ制御部４８は、仮想バイパス差圧９４の代わりに、目標制御値（制御信号８０）に対応する作動油を油圧ポンプ２２が吐出する場合の油圧ポンプ２２の吐出圧７４、あるいは、直前の目標指示圧力７９（油圧ポンプ制御指示圧）に対して実ポンプ容量９７と目標ポンプ容量９５との差分（差分容量９８）に応じた補正を行うことで油圧ポンプ２２を制御してもよい。

〔ブリード流量テーブル〕
上述のように、ポンプ容量とブリード流量との関係は、ブリード流量テーブル５１により予め設定することができる。つまり、ポンプ容量とブリード流量との関係は、予め任意に調整することができる。

従来のブリードオフ制御では、油圧ポンプ２２から実際に吐出される吐出流量（ポンプ容量）とブリード流量との関係は、図１５の破線に示すように、一意に決まる。

本実施形態では、ブリード回路が仮想化されているため、ブリード流量テーブル５１を調整することにより、負荷条件に対する油圧ポンプ２２の流量特性を簡便に変更することができる。仮想ブリード流量７５の変化に対するポンプ容量（ポンプ容積）の感度をある特定の操作のみ変更するなども容易に行うことができる。

〔別実施形態〕
（１）仮想ブリード情報は仮想ブリード流量７５に限らず仮想ブリード差圧８１であってもよく、要求ブリード情報は要求ブリード流量７７に限らず要求ブリード差圧８２であってもよい。仮想ブリード差圧８１は、仮想ブリード回路出口に設定される仮想絞り抵抗の前後差圧である。要求ブリード差圧８２は、操作量７２に応じた所望の動作を油圧アクチュエータに行わせるために必要な前記仮想絞り抵抗の前後差圧である。

以下、仮想ブリード差圧８１と要求ブリード差圧８２とを比較して制御信号８０を生成する油圧回路の制御装置について、図２を参照しながら、図６，図７を用いて説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する場合がある。

上記実施形態と同様に、油圧回路の制御装置は制御部４６と記憶部４７とを備え、操作量７２と吐出圧７４とに応じて制御信号８０を生成する。

記憶部４７は、各種のテーブルとして、前出の開口面積テーブル４９、前出の要求流量テーブル５０、仮想ブリード差圧テーブル５２、及び要求ブリード差圧テーブル５３を予め記憶する。

仮想ブリード差圧テーブル５２は、仮想ブリード流量７５と仮想ブリード差圧８１との対応関係を示す。要求ブリード差圧テーブル５３は、要求流量７６と要求ブリード差圧８２との対応関係が記述される。ブリード差圧はブリードされる作動油の前記仮想絞り抵抗の前後差圧である。要求ブリード差圧８２は、操作レバー３５に対する操作量７２に応じた、ブリードオフ制御を考慮して予め定められたブリードされる作動油の前記仮想絞り抵抗の前後差圧である。

制御部４６は、前出の開口面積出力部５７、前出の仮想ブリード流量出力部５８、仮想ブリード差圧出力部６４、前出の要求流量出力部５９、要求ブリード差圧出力部６５、ブリード差圧比較部６６、前出の目標制御値決定部６３、及び前出のポンプ制御部４８を備える。それぞれの機能が目標制御値決定部６３に適宜統合されてもよい。

前述のように、開口面積出力部５７は、開口面積テーブル４９に基づいて、検出された操作レバー３５に対する操作量７２に応じた開口面積７３を求める（図７のステップ＃１ 開口面積出力工程）。

前述のように、仮想ブリード流量出力部５８は、開口面積７３と吐出圧７４とから、仮想ブリード流量７５を出力する（図７のステップ＃２ 仮想ブリード流量出力工程）。なお、仮想ブリード流量出力部５８（制御部４６）は、操作量７２と吐出圧７４と仮想ブリード流量７５との対応関係が示されたテーブルを用いて、操作量７２及び吐出圧７４から仮想ブリード流量７５を出力してもよい。

仮想ブリード情報出力部の一例である仮想ブリード差圧出力部６４は、仮想ブリード流量７５から求めた仮想ブリード差圧８１を仮想ブリード情報として出力する（図７のステップ＃３ 仮想ブリード差圧出力工程）。

例えば、仮想ブリード差圧出力部６４は、仮想ブリード流量７５と仮想ブリード差圧８１との対応関係を示す仮想ブリード差圧テーブル５２を用いて、仮想ブリード流量７５から仮想ブリード差圧８１を出力する。

仮想ブリード差圧８１は、仮想ブリード回路に設けられた仮想絞り抵抗の前後差圧である。仮想ブリード差圧８１は、ポンプ実圧（負荷条件）が考慮される。

前述のように、要求流量出力部５９は、要求流量テーブル５０に基づいて、検出された操作レバー３５に対応する操作量７２に応じた要求流量７６を求める（図７のステップ＃４ 要求流量出力工程）。

要求ブリード情報出力部の一例である要求ブリード差圧出力部６５は、要求ブリード差圧テーブル５３に基づいて、要求流量出力部５９において求められた要求流量７６から要求ブリード差圧８２を要求ブリード情報として求める（図７のステップ＃５ 要求ブリード差圧出力工程）。要求ブリード差圧８２は、油圧ポンプ２２から要求流量７６の作動油を吐出する際にブリードされる作動油の前記仮想絞り抵抗の前後差圧である。なお、要求ブリード差圧出力部６５（制御部４６）は、要求流量テーブル５０及び要求ブリード差圧テーブル５３を用いることなく、操作量７２に応じた所望の動作を油圧アクチュエータに行わせるために仮想ブリード回路に流す必要がある作動油の流量である要求ブリード流量７７を用いて要求ブリード差圧８２を求めてもよい。この場合、要求ブリード流量７７は、操作量７２と要求ブリード流量７７との対応関係が示されたテーブルを用いて、操作量７２から求められてもよいし、要求流量７６と要求ブリード流量７７との対応関係が示されたテーブルを用いて、要求流量７６から求められてもよい。そして、要求ブリード差圧出力部６５（制御部４６）は、要求ブリード流量７７と要求ブリード差圧８２との対応関係が示されたテーブルを用いて、要求ブリード流量７７から要求ブリード差圧８２を求める。

ブリード差圧比較部６６は、仮想ブリード差圧８１と要求ブリード差圧８２とを比較し（図７のステップ＃６）、値の大きい方のブリード差圧を目標ブリード差圧８３として出力する（図７のステップ＃７ ブリード差圧比較工程）。

前述のように、目標制御値決定部６３は、目標ブリード差圧８３に対応する作業油が油圧ポンプ２２から吐出されてブームシリンダ１７及びバケットシリンダ１８に供給されるように、目標ブリード差圧８３から油圧ポンプ２２の斜板の角度を制御するための制御信号８０を生成する（図７のステップ＃８ 生成工程）。

油圧ポンプ２２は制御信号８０に応じて、ポンプ制御部４８を介して斜板の角度が制御される。

このように、仮想ブリード情報である仮想ブリード差圧８１と要求ブリード情報である要求ブリード差圧８２とを比較して目標ブリード差圧８３を求めて制御信号８０を生成する構成としても、上記実施形態と同様に、負荷状態が小さい場合は、操作レバー３５に対する操作量７２に応じた要求流量７６に基づいた吐出流量の作動油を、油圧ポンプ２２から吐出させることができる。これにより、レバー操作量に応じた流量が供給されて適切な操作速度を実現でき、操作性が向上する。また、仮想ブリード流量７５が要求ブリード流量７７以上となるような負荷条件ではブームシリンダ１７，バケットシリンダ１８の作動速度が抑制される。

（２）仮想ブリード情報である仮想ブリード差圧８１は仮想ブリード流量７５から求められてもよいが、吐出圧７４等から求められてもよい。

以下、吐出圧７４等から求められた仮想ブリード差圧８１と、要求ブリード差圧８２とを比較して制御信号８０を生成する油圧回路の制御装置について、図２を参照しながら、図８，図９を用いて説明する。なお、上記実施形態または別実施形態（１）と同様の構成については説明を省略する場合がある。

上記実施形態及び別実施形態（１）と同様に、油圧回路の制御装置は制御部４６と記憶部４７とを備え、操作量７２と吐出圧７４とに応じて制御信号８０を生成する。

記憶部４７は、各種のテーブルとして、前出の開口面積テーブル４９、仮想ブリード差圧テーブル５５、前出の要求流量テーブル５０、及び前出の要求ブリード差圧テーブル５３を予め記憶する。

仮想ブリード差圧テーブル５５は、開口面積７３と吐出圧７４と仮想ブリード差圧８１との対応関係が記述される。仮想ブリード差圧８１は仮想ブリード回路に設けられた仮想絞り抵抗の前後差圧である。仮想ブリード差圧８１は、ポンプ実圧（負荷条件）が考慮される。

制御部４６は、前出の開口面積出力部５７、仮想ブリード差圧出力部６８、前出の要求流量出力部５９、前出の要求ブリード差圧出力部６５、前出のブリード差圧比較部６６、前出の目標制御値決定部６３、及び前出のポンプ制御部４８を備える。それぞれの機能が目標制御値決定部６３に適宜統合されてもよい。

前述のように、開口面積出力部５７は、開口面積テーブル４９に基づいて、検出された操作レバー３５に対する操作量７２に応じた開口面積７３を求める（図９のステップ＃１ 開口面積出力工程）。

仮想ブリード情報出力部の一例である仮想ブリード差圧出力部６８は、仮想ブリード差圧テーブル５５に基づいて、開口面積出力部５７で求められた開口面積７３と吐出圧７４とに対応する仮想ブリード差圧８１を仮想ブリード情報として求める（図９のステップ＃２ 仮想ブリード差圧出力工程）。なお、開口面積テーブル４９及び仮想ブリード差圧テーブル５５を用いることなく、仮想ブリード差圧出力部６８（制御部４６）は、操作量７２と吐出圧７４と仮想ブリード差圧８１との対応関係が示されたテーブルを用いて、操作量７２及び吐出圧７４から仮想ブリード差圧８１を出力してもよい。

前述のように、要求流量出力部５９は、要求流量テーブル５０に基づいて、検出された操作レバー３５に対する操作量７２に応じた要求流量７６を求める（図９のステップ＃３ 要求流量出力工程）。

前述のように、要求ブリード情報出力部の一例である要求ブリード差圧出力部６５は、要求ブリード差圧テーブル５３に基づいて、要求流量出力部５９において求められた要求流量７６から要求ブリード差圧８２を要求ブリード情報として求める（図９のステップ＃４ 要求ブリード差圧出力工程）。なお、要求流量テーブル５０及び要求ブリード差圧テーブル５３を用いることなく、要求ブリード差圧出力部６５（制御部４６）は、操作量７２と要求ブリード差圧８２との対応関係が示されたテーブルを用いて、操作量７２から要求ブリード差圧８２を出力してもよい。

前述のように、ブリード差圧比較部６６は、仮想ブリード差圧８１と要求ブリード差圧８２とを比較し（図９のステップ＃５）、値の大きい方のブリード差圧を目標ブリード差圧８３として出力する（図９のステップ＃６ ブリード差圧比較工程）。

前述のように、目標制御値決定部６３は、目標ブリード差圧８３に対応する作業油が油圧ポンプ２２から吐出されてブームシリンダ１７及びバケットシリンダ１８に供給されるように、目標ブリード差圧８３から油圧ポンプ２２の斜板の角度を制御するための制御信号８０を生成する（図９のステップ＃７ 生成工程）。

油圧ポンプ２２は制御信号８０に応じて、ポンプ制御部４８を介して斜板の角度が制御される。

別実施形態（２）のように、仮想ブリード情報である仮想ブリード差圧８１と要求ブリード情報である要求ブリード差圧８２とを比較して目標ブリード差圧８３を求めて制御信号８０を生成する構成としても、上記実施形態、別実施形態（１）と同様に、負荷状態が小さい場合は、操作レバー３５に対する操作量７２に応じた要求流量７６に基づいた吐出流量の作動油を、油圧ポンプ２２から吐出させることができる。これにより、レバー操作量に応じた流量が供給され適切な操作速度を実現でき、操作性が向上する。また、仮想ブリード流量７５が要求ブリード流量７７以上となるような負荷条件ではブームシリンダ１７，バケットシリンダ１８の作動速度が抑制される。

（３）仮想ブリード情報は仮想ポンプ流量８４であってもよく、要求ブリード情報は要求ポンプ流量８５であってもよい。

以下、仮想ポンプ流量８４と要求ポンプ流量８５とを比較して制御信号８０を生成する油圧回路の制御装置について、図２を参照しながら、図１０，図１１を用いて説明する。なお、上記実施形態または別実施形態（１），（２）と同様の構成については説明を省略する場合がある。

上記実施形態と同様に、油圧回路の制御装置は制御部４６と記憶部４７とを備え、操作量７２と吐出圧７４とに応じて制御信号８０を生成する。

記憶部４７は、各種のテーブルとして、前出の開口面積テーブル４９、仮想ポンプ流量テーブル５６、及び前出の要求流量テーブル５０を予め記憶する。

仮想ポンプ流量テーブル５６は、開口面積７３と吐出圧７４と仮想ポンプ流量８４との対応関係が記述される。仮想ポンプ流量８４は、操作レバー３５に対する操作量７２に応じたブリードオフ制御が考慮され、ポンプ実圧（負荷条件）が考慮されるポンプ流量である。

制御部４６は、前出の開口面積出力部５７、仮想ポンプ流量出力部６９、前出の要求流量出力部５９、ポンプ流量比較部７０、前出の目標制御値決定部６３、及び前出のポンプ制御部４８を備える。それぞれの機能が目標制御値決定部６３に適宜統合されてもよい。

前述のように、開口面積出力部５７は、開口面積テーブル４９に基づいて、検出された操作レバー３５に対する操作量７２に応じた開口面積７３を求める（図１１のステップ＃１ 開口面積出力工程）。

仮想ブリード情報出力部の一例である仮想ポンプ流量出力部６９は、仮想ポンプ流量テーブル５６に基づいて、開口面積出力部５７で求められた開口面積７３及び吐出圧７４に対応する仮想ポンプ流量８４を求める（図１１のステップ＃２ 仮想ポンプ流量出力工程）。なお、仮想ポンプ流量出力部６９（制御部４６）は、開口面積テーブル４９及び仮想ポンプ流量テーブル５６を用いず、操作量７２と吐出圧７４と仮想ブリード回路を仮想した場合に油圧ポンプ２２から吐出される作動油の流量である仮想ポンプ流量８４との対応関係を示すテーブルを用い、操作量７２及び吐出圧７４から仮想ポンプ流量８４を出力してもよい。

前述のように、要求ブリード情報出力部の一例である要求流量出力部５９は、要求流量テーブル５０に基づいて、検出された操作レバー３５に対する操作量７２に応じた要求流量７６を要求ポンプ流量８５として求める（図１１のステップ＃３ 要求流量出力工程）。

ポンプ流量比較部７０は、仮想ポンプ流量８４と要求ポンプ流量８５とを比較し（図１１のステップ＃４）、値の小さい方の流量を目標ポンプ流量８６として出力する（図１１のステップ＃５ ポンプ流量比較工程）。

前述のように、目標制御値決定部６３は、目標ポンプ流量８６に対応する作業油が油圧ポンプ２２から吐出されてブームシリンダ１７及びバケットシリンダ１８に供給されるように、目標ポンプ流量８６から油圧ポンプ２２の斜板の角度を制御するための制御信号８０を生成する（図１１のステップ＃６ 生成工程）。

油圧ポンプ２２は制御信号８０に応じて、ポンプ制御部４８を介して斜板の角度が制御される。

このように、仮想ブリード情報である仮想ポンプ流量８４と要求ブリード情報である要求ポンプ流量８５とを比較して目標ポンプ流量８６を求めて制御信号８０を生成する構成としても、上記実施形態及び別実施形態（１），（２）と同様に、負荷状態が小さい場合は、操作レバー３５に対する操作量７２に応じた要求流量７６に基づいた吐出流量の作動油を、油圧ポンプ２２から吐出させることができる。負荷状態が大きい場合は、負荷に応じて、油圧ポンプ２２から吐出される吐出流量を低減させることができる。これにより、レバー操作量に応じた流量が供給され適切な操作速度を実現でき、操作性が向上する。また、仮想ブリード流量７５が要求ブリード流量７７以上となるような負荷条件ではブームシリンダ１７，バケットシリンダ１８の作動速度が抑制される。

（４）上記別実施形態（１）～（３）において、目標ブリード差圧８３または目標ポンプ流量８６から目標ブリード流量７８及び目標指示圧力７９を出力し、目標制御値決定部６３は、目標指示圧力７９から制御信号８０を生成してもよい。これにより、より精度良く制御信号８０を生成し、油圧ポンプ２２の動作を制御することができる。

また、油圧ポンプ２２の斜板角９６から流量が求められ、この流量を用いて目標ポンプ流量８６がフィードバック制御されてもよい。これにより、より精度良く制御信号８０を生成することができる。

（５）上記実施形態または上記別実施形態（１）～（３）において、仮想ブリード情報または要求ブリード情報から任意の方法で制御信号８０が求められてもよい。

（６）上記各実施形態において、コントロールバルブユニット８の構成は、図２に示す構成に限らず、それぞれの油圧アクチュエータに対する作動油の供給を制御できればよい。例えば、油路の構成や制御弁１０，制御弁１１の構成、リリーフ弁１９の有無・構成は、作業装置の構成に応じた任意の構成とすることができる。

（７）上記実施形態または上記各別実施形態において、操作レバー３５は、レバーに限らずスイッチ等の任意の構成の操作具であってもよい。また、１つの操作レバー３５（操作具）で複数の油圧アクチュエータの操作を受け付ける構成に限らず、１または複数の油圧アクチュエータ毎に操作具が設けられてもよい。

（８）上記実施形態または上記各別実施形態において、油圧アクチュエータは、ブームシリンダ１７及びバケットシリンダ１８の２つに限らず、１または３以上でもよい。例えば、フロントローダ１３が、ブーム１５及びバケット１６の他にアームを揺動させることができる構成であり、ブームシリンダ１７及びバケットシリンダ１８の他にアームシリンダを備えてもよい。そして、アームシリンダを制御する制御弁をコントロールバルブユニット８に備え、制御弁１０，制御弁１１と同様に、この制御弁を制御する構成とすることができる。

（９）油圧アクチュエータは、フロントローダ１３を動作させるものに限らず、各種の作業装置を動作させる構成であってもよい。また、作業装置は、農業機械や建設機械等の作業機の他、各種の機器に搭載することができる。

（１０）上記各実施形態において、各種テーブルを用いて出力された情報は、テーブルの形式に限らず、テーブルに示されるような対応関係に基づいて、任意の方法で出力されてもよい。
（１１）上記各実施形態において、仮想ブリード回路を１つだけ設ける構成に限らず、複数の仮想ブリード回路が設けられてもよい。例えば、アクチュエータ毎に仮想ブリード回路が設けられてもよい。

（１２）上記各実施形態において、制御部４６は上記のような機能ブロックから構成されるものに限定されず、任意の機能ブロックから構成されてもよい。例えば、制御部４６の各機能ブロックはさらに細分化されても良く、逆に、各機能ブロックの一部または全部がまとめられてもよい。また、制御部４６の機能は、上記機能ブロックに限らず、任意の機能ブロックが実行する方法により実現されてもよい。また、制御部４６の機能の一部または全部は、ソフトウエアで構成されてもよい。ソフトウエアに係るプログラムは、記憶部４７等の任意の記憶装置に記憶され、制御部４６が備えるＣＰＵ等のプロセッサ、あるいは別に設けられたプロセッサにより実行される。

本発明は、任意の作業装置を動作させる油圧アクチュエータを制御する油圧回路の制御に適用することができる。

１０ 制御弁
１１ 制御弁
１７ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１８ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
２２ 油圧ポンプ
２３ ミッションケース（作動油タンク）
３５ 操作レバー（操作具）
４８ ポンプ制御部
６３ 目標制御値決定部
７２ 操作量
７３ 開口面積（Ａ 仮想バイパス開口面積）
７４ 吐出圧（Ｐｄ）
７５ 仮想ブリード流量（Ｑ 仮想ブリード情報）
７６ 要求流量
７７ 要求ブリード流量（要求ブリード情報）
８１ 仮想ブリード差圧（仮想ブリード情報）
８２ 要求ブリード差圧（要求ブリード情報）
８４ 仮想ポンプ流量（仮想ブリード情報）
８５ 要求ポンプ流量（要求ブリード情報）
９０ 実ポンプ容量取得部
９５ 目標ポンプ容量
９７ 実ポンプ容量

Claims (14)

1. 油圧アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、操作具に対する操作量に応じて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の給排状態を切り換える制御弁とを備えた油圧回路を制御する油圧制御装置であって、
   前記操作具に対する操作量と、前記油圧ポンプの吐出圧と、予め設定される、前記制御弁と作動油タンクとがバイパスラインで接続されていると仮想した仮想ブリード回路の特性である仮想ブリード特性と、に基づいて、前記仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す仮想ブリード情報を出力する仮想ブリード情報出力部と、
   前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために要求される前記仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す要求ブリード情報を出力する要求ブリード情報出力部と、
   前記仮想ブリード情報と前記要求ブリード情報との比較結果に応じて前記油圧ポンプの目標制御値を決定する目標制御値決定部と、
   前記目標制御値に応じて前記油圧ポンプを制御するポンプ制御部とを備えている油圧制御装置。
2. 前記仮想ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記仮想ブリード回路に設けられる仮想制御弁の開口面積である仮想バイパス開口面積との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積を出力し、出力した前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧とに基づいて前記仮想ブリード情報を出力する請求項１に記載の油圧制御装置。
3. 前記仮想ブリード情報出力部は、
   前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧とに基づいて出力される、前記仮想ブリード回路を流れる作動油の流量である仮想ブリード流量を前記仮想ブリード情報として出力し、
   前記要求ブリード情報出力部は、
   予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために前記仮想ブリード回路に流す必要がある作動油の流量である要求ブリード流量との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記要求ブリード流量を前記要求ブリード情報として出力し、
   前記目標制御値決定部は、前記仮想ブリード情報出力部が出力した前記仮想ブリード流量と前記要求ブリード情報出力部が出力した前記要求ブリード流量のうち大きい方に基づいて前記目標制御値を出力する請求項２に記載の油圧制御装置。
4. 前記仮想ブリード情報出力部は、
   予め設定される前記操作量と前記仮想バイパス開口面積との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積を出力し、前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧と前記仮想ブリード流量との対応関係に基づいて出力される、前記操作量から出力された前記仮想バイパス開口面積及び前記吐出圧に対応する前記仮想ブリード流量を前記仮想ブリード情報として出力する請求項３に記載の油圧制御装置。
5. 前記要求ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために前記油圧アクチュエータに供給する必要がある作動油の流量である要求流量との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記要求流量を出力し、予め設定される前記要求流量と前記要求流量の作動油を供給するために前記仮想ブリード回路に流す必要がある作動油の流量である前記要求ブリード流量との対応関係に基づいて前記操作量から出力された前記要求流量に対応する前記要求ブリード流量を出力する請求項３に記載の油圧制御装置。
6. 前記仮想ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧と前記仮想ブリード回路に備えられる絞り抵抗の前後差圧である仮想ブリード差圧との対応関係に基づいて特定される前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積及び前記吐出圧に対応する前記仮想ブリード差圧を前記仮想ブリード情報として出力し、
   前記要求ブリード情報出力部は、
   予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために必要な前記絞り抵抗の前後差圧である要求ブリード差圧との対応関係に基づいて出力される前記操作量に対応する前記要求ブリード差圧を前記要求ブリード情報として出力し、
   前記目標制御値決定部は、前記仮想ブリード情報出力部が出力した前記仮想ブリード差圧と前記要求ブリード情報出力部が出力した前記要求ブリード差圧のうち大きい方に基づいて前記目標制御値を出力する請求項２に記載の油圧制御装置。
7. 前記仮想ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧と前記仮想ブリード回路を流れる作動油の流量である仮想ブリード流量との対応関係に基づいて、前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧とに対応する前記仮想ブリード流量を特定し、予め設定される前記仮想ブリード流量と前記仮想ブリード差圧との対応関係に基づいて特定される前記仮想ブリード流量に対応する前記仮想ブリード差圧を前記仮想ブリード情報として出力する請求項６に記載の油圧制御装置。
8. 前記要求ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために前記仮想ブリード回路に流す必要がある作動油の流量である要求ブリード流量との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記要求ブリード流量を出力し、予め設定される前記要求ブリード流量と前記要求ブリード差圧との対応関係に基づいて前記操作量から出力された前記要求ブリード流量に対応する前記要求ブリード差圧を出力するか、あるいは、
   予め設定される前記操作量と前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために前記油圧アクチュエータに供給すべき作動油の流量である要求流量との対応関係に基づいて前記操作量に対応する前記要求流量を出力し、予め設定される前記要求流量と前記要求ブリード流量との対応関係に基づいて前記操作量から出力された前記要求流量に対応する前記要求ブリード流量を出力し、予め設定される前記要求ブリード流量と前記要求ブリード差圧との対応関係に基づいて前記操作量から出力された前記要求ブリード流量に対応する前記要求ブリード差圧を出力する請求項６に記載の油圧制御装置。
9. 前記仮想ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量に対応する前記仮想バイパス開口面積と前記吐出圧と前記仮想ブリード回路を仮想した場合に前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量である仮想ポンプ流量との対応関係に基づいて出力される前記操作量及び前記吐出圧に対応する前記仮想ポンプ流量を前記仮想ブリード情報として出力し、
   前記要求ブリード情報出力部は、予め設定される前記操作量と前記油圧アクチュエータを前記操作量に応じて動作させるための作動油を前記油圧アクチュエータに供給するために前記油圧ポンプが吐出する必要のある作動油の流量である要求ポンプ流量との対応関係に基づいて出力される前記要求ポンプ流量を前記要求ブリード情報として出力し、
   前記目標制御値決定部は、前記仮想ブリード情報出力部が出力した前記仮想ポンプ流量及び前記要求ブリード情報出力部から出力される前記操作量に対応する前記要求ポンプ流量のうち小さい方に基づいて前記目標制御値を出力する請求項２に記載の油圧制御装置。
10. 前記ポンプ制御部は、前記目標制御値決定部が決定した前記目標制御値に基づいて目標ポンプ容量を出力し、前記油圧ポンプの容量を前記目標ポンプ容量に近づけるように前記油圧ポンプを制御する請求項１に記載の油圧制御装置。
11. 前記油圧ポンプの実ポンプ容量または前記実ポンプ容量を特定可能な情報を取得する実ポンプ容量取得部を備え、
    前記ポンプ制御部は、前記油圧ポンプの実ポンプ容量と前記目標ポンプ容量との差分を小さくするように前記油圧ポンプを制御する請求項１０に記載の油圧制御装置。
12. 前記ポンプ制御部は、前記目標制御値決定部が決定した前記目標制御値に対応する作動油を前記油圧ポンプが吐出する場合に必要となるポンプ制御指示圧力を、前記実ポンプ容量と前記目標ポンプ容量との差分に応じた補正を行うことで出力し、前記油圧ポンプを制御する請求項１１に記載の油圧制御装置。
13. 油圧アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、操作具に対する操作量に応じて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の給排状態を切り換える制御弁と、前記油圧ポンプを制御する請求項１～１２のいずれか１項に記載の油圧制御装置とを備えた油圧装置。
14. 油圧アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプと、操作具に対する操作量に応じて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の給排状態を切り換える制御弁とを備えた油圧回路の制御方法であって、
    前記操作具に対する操作量と、前記油圧ポンプの吐出圧と、予め設定される、前記制御弁と作動油タンクとがバイパスラインで接続されていると仮想した仮想ブリード回路の特性である仮想ブリード特性と、に基づいて、前記仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す仮想ブリード情報を出力する仮想ブリード情報出力工程と、
    前記操作量に応じた所望の動作を前記油圧アクチュエータに行わせるために要求される前記仮想ブリード回路を流れる作動油の状態を示す要求ブリード情報を出力する要求ブリード情報出力工程と、
    前記仮想ブリード情報と前記要求ブリード情報との比較結果に応じて前記油圧ポンプの目標制御値を決定する目標制御値決定工程と、
    前記目標制御値に応じて前記油圧ポンプを制御するポンプ制御工程とを含む油圧回路の制御方法。

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