JP4999404B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、建設機械の動力装置における油圧制御装置に関する。

建設機械の動力装置においては、油圧によって種々の制御が行われるが、例えばパワーショベルにおいては、油圧ポンプから吐出する吐出油を、アーム、ブーム、バケット等のアクチュエータに導くとともに、この供給された吐出油によってアクチュエータを作動させる。
そして、アーム、ブーム、バケット等を同時に作動する場合には、特許文献１に示すように、エンジンに直結した油圧ポンプを、アーム、ブーム、バケット等の各アクチュエータに接続するとともに、制御バルブを切り換えることによって、油圧ポンプから吐出する吐出油を各アクチュエータに分配して導くようにしている。
このように、油圧ポンプから吐出する吐出油を各アクチュエータに導けば、各アクチュエータを同時に作動することができる。
特開２００４−０１１１６８号公報

上記のように、油圧ポンプから吐出する吐出油によってアクチュエータを作動する動力装置においては、アクチュエータの要求流量を供給することができる油圧ポンプを設けなければならない。つまり、高速でアクチュエータを作動する動力装置においては、アクチュエータの要求流量も大きくなるため、大容量を吐出することができる大型の油圧ポンプを接続しなければならない。
このように、大容量の油圧ポンプを設けると、アクチュエータを低速で作動させる場合等、アクチュエータの要求流量が小さい場合に、油圧ポンプを駆動する駆動源の負荷が不必要に大きくなってしまい、エネルギー効率が非常に悪くなってしまうという問題があった。

特に、油圧ポンプから吐出する吐出油を分配して、アーム、ブーム、バケット等の各アクチュエータを同時に作動する場合には、油圧ポンプが、各アクチュエータの最大要求流量の合計流量に応えられなければならない。
したがって、複数のアクチュエータを同時に作動させる動力装置においては、油圧ポンプの容量がさらに大きくなってしまい、アクチュエータの要求流量が小さい場合のエネルギー効率が、さらに悪くなってしまうという問題があった。

この発明の目的は、最適なエネルギー効率を実現する油圧制御装置を提供することである。

第１の発明は、一対のメインポンプと、上記メインポンプに接続したアクチュエータと、上記メインポンプと上記アクチュエータとの間に設けた制御バルブと、上記メインポンプと上記制御バルブとを連通させるポンプ通路と、上記ポンプ通路に吐出油を合流させる補助ポンプと、上記補助ポンプと制御バルブとの合流過程に設けた切換バルブと、上記補助ポンプを駆動するモータと、上記制御バルブ、上記切換バルブ及びモータに電気的に接続したコントローラとを備えている。
さらに、上記コントローラは、上記一方のメインポンプ系統の要求流量Ｑｃ _１ と上記一方のメインポンプの実吐出量Ｑｒ _１ との差ΔＱ _１ を演算する機能と、上記他方のメインポンプ系統の要求流量Ｑｃ _２ と、上記他方のメインポンプの実吐出量Ｑｒ _２ との差ΔＱ _２ を演算する機能と、上記吐出量の差ΔＱ _１ と差ΔＱ _２ との比を演算する機能と、上記要求流量（Ｑｃ _１ ＋Ｑｃ _２ ）と実吐出量（Ｑｒ _１ ＋Ｑｒ _２ ）との大小を比較する機能と、要求流量（Ｑｃ _１ ＋Ｑｃ _２ ）＜実吐出量（Ｑｒ _１ ＋Ｑｒ _２ ）のとき、上記モータを停止させる機能と、要求流量（Ｑｃ _１ ＋Ｑｃ _２ ）＞実吐出量（Ｑｒ _１ ＋Ｑｒ _２ ）のとき、上記モータを回転させるとともに、上記モータの回転数を制御して上記補助ポンプの吐出量を上記（ΔＱ _１ ＋ΔＱ _２ ）にする機能と、上記切換バルブの開度を、上記差ΔＱ _１ と差ΔＱ _２ との比に応じて制御する機能とを備えた点に特徴を有する。

第２の発明は、一対のメインポンプと、上記メインポンプに接続したアクチュエータと、上記メインポンプと上記アクチュエータとの間に設けた制御バルブと、上記メインポンプと上記制御バルブとを連通させるポンプ通路と、上記ポンプ通路に吐出油を合流させる可変容量形の補助ポンプと、上記補助ポンプと制御バルブとの合流させる可変容量形の補助ポンプと、上記補助ポンプを駆動するモータと、上記制御バルブ、上記補助ポンプ及びモータに電気的に接続したコントローラとを備えている。

さらに、上記コントローラは、上記一方のメインポンプ系統の要求流量Ｑｃ_１と、上記一方のメインポンプの実吐出量Ｑｒ_１との差ΔＱ_１を演算する機能と、上記他方のメインポンプ系統の要求流量Ｑｃ_２と、そのメインポンプの実吐出量Ｑｒ_２との差ΔＱ_２を演算する機能と、一方の補助ポンプの最大押し退け容積Ｖ_１maxに対する上記ΔＱ_１の比Ｎ_１を演算するとともに、他方の補助ポンプの最大押し退け容積Ｖ_２maxに対する上記ΔＱ_２の比Ｎ_２を演算し、上記比Ｎ_１あるいはＮ_２のいずれか大きい方の比Ｎに基づいて原動機の回転数を制御する機能と、上記一方の補助ポンプの押し退け容積Ｖ_１をＶ_１＝ΔＱ_１／Ｎに制御し、他方の補助ポンプの押し退け容積Ｖ_２をＶ_２＝ΔＱ_２／Ｎに制御する機能とを備えた点に特徴を有する。
第３の発明は、一方の補助ポンプの最大押し退け容積Ｖ_１maxと、他方の補助ポンプの最大押し退け容積Ｖ_２maxとを、Ｖ_１max＝Ｖ_２maxの関係にした点に特徴を有する。

第１の発明によれば、要求流量（Ｑｃ _１ ＋Ｑｃ _２ ）と実吐出量（Ｑｒ _１ ＋Ｑｒ _２ ）とを比較して、（Ｑｃ _１ ＋Ｑｃ _２ ）＞（Ｑｒ _１ ＋Ｑｒ _２ ）のとき原動機を駆動して補助ポンプを回転させるので、アクチュエータの最大要求流量よりも小さい容量のメインポンプを用いることができる。したがって、アクチュエータを低速で作動させる場合等、アクチュエータの要求流量が小さい場合に、メインポンプを駆動する駆動源の負荷を小さくすることができ、エネルギー効率を高めることができる。
さらに、切換バルブの開度を、要求流量（Ｑｃ _１ ＋Ｑｃ _２ ）と実吐出量（Ｑｒ _１ ＋Ｑｒ _２ ）との差の比に基づいて制御できるので、補助ポンプから吐出する吐出油を、それぞれのアクチュエータの要求流量の不足分ΔＱ _１ 、ΔＱ _２ どおりに分配して供給することができる。

第２の発明によれば、一対の補助ポンプを可変容量形のポンプで構成したので、補助ポンプの傾転角を変えれば、両ポンプの吐出量を簡単に可変にすることができる。したがって、一の原動機によって、両補助ポンプから異なる吐出量の圧油を吐出することができる。
しかも、いずれのアクチュエータにおいても、要求流量の不足分を補助ポンプから速やかに、かつ確実に供給することができる。
第３の発明によれば、一対の補助ポンプの最大押し退け容積を等しくしたので、部品を共通化することができ、コストを低減することができる。
また、一方の補助ポンプ側と他方の補助ポンプ側とにおいて、要求流量の不足分が大きく異なったとしても、補助ポンプの押し退け容積が過度に小さくなることがない。したがって、より高いエネルギー効率を実現することができる。

図１を用いて、この発明の第１実施形態について説明する。なお、この第１実施形態における回路構成は、パワーショベルにおける油圧制御装置を前提とする。
駆動源であるエンジンＥに直結した一対のメインポンプ１，２は、エンジンＥの回転に伴って回転するとともに、レギュレータｒ_１，ｒ_２によって傾転角の制御を可能にした可変容量形のポンプである。メインポンプ１は、第１ポンプ通路３を介してアクチュエータ４に接続するとともに、第１ポンプ通路３に接続した制御バルブ５を切り換えることによって、アクチュエータ４のロッド側室４ａに吐出油を導いたり、ピストン側室４ｂに吐出油を導いたりしている。
また、メインポンプ２は、第２ポンプ通路６を介してアクチュエータ７に接続するとともに、第２ポンプ通路６に接続した制御バルブ８を切り換えることによって、アクチュエータ７のロッド側室７ａに吐出油を導いたり、ピストン側室７ｂに吐出油を導いたりしている。
なお、上記制御バルブ５，８は、操作レバーＲの操作によって制御されており、制御バルブ５，８を切り換えることによって、図示しないシリンダやモータ等からなる複数のアクチュエータにも吐出油を導いている。

上記第１ポンプ通路３および第２ポンプ通路６には、それぞれ第１接続通路９および第２接続通路１０を接続するとともに、これら両接続通路９，１０を合流させて、補助ポンプ１１に接続している。なお、補助ポンプ１１は、定吐出形のポンプであり、モータＭからなる原動機に直結している。そして、上記両接続通路９，１０には、それぞれ切換バルブ１２，１３を設けるとともに、切換バルブ１２，１３を切り換えることによって、補助ポンプ１１と両ポンプ通路３，６とを接続したり遮断したりするようにしている。
なお、図中符号Ｃはこの発明のコントローラであり、メインポンプ１，２、制御バルブ５，８、切換バルブ１２，１３、レギュレータｒ_１，ｒ_２、操作レバーＲ、エンジンＥおよびモータＭと電気的に接続するとともに、後述する検出機能、演算機能、および制御機能を備えている。

次に第１実施形態の作用について説明する。
例えば、アクチュエータ４，７を作動する場合には、エンジンＥを駆動するとともに、操作レバーＲを操作して制御バルブ５，８を切り換える。コントローラＣは、操作レバーＲの操作量や操作速度に基づいて、レギュレータｒ_１，ｒ_２を制御するとともに、メインポンプ１，２の傾転角を制御するが、この傾転角に応じてメインポンプ１，２から吐出油が吐出する。メインポンプ１，２から吐出した吐出油は、第１，２ポンプ通路３，６および制御バルブ５，８を介して、アクチュエータ４，７のロッド側室４ａ，７ａまたはピストン側室４ｂ，７ｂに導かれるとともに、この吐出油によってアクチュエータ４，７が作動する。

このとき、コントローラＣは次のような機能を発揮する。
すなわち、コントローラＣは、操作レバーＲの操作量あるいは制御バルブ５，８の制御ストロークから、アクチュエータ４の要求流量Ｑｃ_１、およびアクチュエータ７の要求流量Ｑｃ_２を検出するとともに、エンジンＥの回転数およびメインポンプ１，２の傾転角から、メインポンプ１，２の実吐出量Ｑｒ_１，Ｑｒ_２を検出する。
そして、コントローラＣは、上記のようにして検出した要求流量Ｑｃと、この要求流量Ｑｃに対応する実吐出量Ｑｒ、言い換えれば、要求流量Ｑｃと、この要求流量Ｑｃに対して供給される実吐出量Ｑｒとを比較するとともに、両者の差ΔＱを演算する。

コントローラＣは、要求流量Ｑｃ_１と実吐出量Ｑｒ_１とを比較した結果、Ｑｃ_１≦Ｑｒ_１となり、要求流量Ｑｃ_２と実吐出量Ｑｒ_２とを比較した結果、Ｑｃ_２≦Ｑｒ_２となったときモータＭの回転を停止する。つまり、アクチュエータ４，７の各要求流量Ｑｃ以上の流量が、メインポンプ１，２から吐出している場合には、メインポンプ１，２からの吐出油のみによってアクチュエータ４，７を作動する。このように、メインポンプ１，２のみによって、アクチュエータ４，７を作動する場合には、モータＭを駆動する必要がないので、エネルギーロスを低減してエネルギー効率を向上させることができる。
なお、コントローラＣは、Ｑｃ_１＜Ｑｒ_１あるいはＱｃ_２＜Ｑｒ_２となったとき、レギュレータｒ_１，ｒ_２を制御してメインポンプ１の吐出量をＱｃ_１にしたり、あるいはメインポンプ２の吐出量をＱｃ_２にしたりする。

一方、上記要求流量Ｑｃと実吐出量Ｑｒとを比較した結果、アクチュエータ４，７の要求流量Ｑｃ（Ｑｃ_１またはＱｃ_２）と、この要求流量Ｑｃに対応する実吐出量Ｑｒ（Ｑｒ_１またはＱｒ_２）との関係において、どちらか一方でもＱｃ＞Ｑｒとなった場合には、コントローラＣがモータＭを回転させて補助ポンプ１１を駆動する。
つまり、アクチュエータ４，７の要求流量Ｑｃを、メインポンプ１，２からの吐出油のみで満たすことができない場合には、補助ポンプ１１から吐出する吐出油を合流させることによって、上記要求流量Ｑｃを満たすようにしたのである。
なお、コントローラＣは、Ｑｃ＞Ｑｒと検出した際に、モータＭを駆動するとともに、切換バルブ１２，１３を制御して次のように切り換える。
すなわち、アクチュエータ４の要求流量Ｑｃ_１と、メインポンプ１の実吐出量Ｑｒ_１との差ΔＱ_１と、アクチュエータ７の要求流量Ｑｃ_２と、メインポンプ２の実吐出量Ｑｒ_２との差ΔＱ_２とを演算するとともに、ΔＱ_１とΔＱ_２との合計流量および両者の比を演算する。

コントローラＣは、補助ポンプ１１から吐出する吐出油が、ΔＱ_１とΔＱ_２との合計流量になるようにモータＭを駆動するとともに、切換バルブ１２，１３を、ΔＱ_１とΔＱ_２との比に基づいて切り換える。例えば、ΔＱ_１とΔＱ_２との比が１：２のとき、切換バルブ１２，１３の開度も１：２となるように制御する。
このように、切換バルブ１２，１３の開度を制御することによって、補助ポンプ１１から吐出する吐出油を、それぞれのアクチュエータ４，７の要求流量の不足分ΔＱ_１、ΔＱ_２どおりに分配して供給することができる。

以上のように、第１実施形態の油圧制御装置によれば、メインポンプ１，２をアクチュエータ４，７の最大要求流量よりも小さい容量にすることができるので、アクチュエータ４，７の要求流量が小さい場合に、メインポンプ１，２を駆動する駆動源の負荷を小さくすることができ、エネルギー効率を高めることができる。
また、コントローラＣが、要求流量Ｑｃと実吐出量Ｑｒとの差を演算するとともに、Ｑｃ＜Ｑｒのとき、レギュレータｒ_１，ｒ_２を制御してメインポンプ１，２の吐出量をＱｃにするので、アクチュエータ４，７に必要以上の吐出油が供給されることがない。したがって、オペレーターの操作どおりにアクチュエータ４，７を作動することができる。
なお、上記第１実施形態においては、メインポンプ１，２を可変容量形のポンプで構成したが、メインポンプ１，２を定吐出形のポンプで構成しても構わない。ただし、この場合には、ポンプ通路３，６に流量計等を接続することによって、メインポンプ１，２から吐出する実吐出量を検出しなければならない。

図２を用いて、この発明の第２実施形態について説明する。なお、この第２実施形態における回路構成は、パワーショベルにおける油圧制御装置を前提とするものであり、上記第１実施形態と同様の構成要素については、同様の符号を付して説明することとする。
駆動源であるエンジンＥに直結した一対のメインポンプ１，２は、エンジンＥの回転に伴って回転するとともに、レギュレータｒ_１，ｒ_２によって傾転角の制御を可能にした可変容量形のポンプである。メインポンプ１は、第１ポンプ通路３を介してアクチュエータ４に接続するとともに、第１ポンプ通路３に接続した制御バルブ５を切り換えることによって、アクチュエータ４のロッド側室４ａに吐出油を導いたり、ピストン側室４ｂに吐出油を導いたりしている。
また、メインポンプ２は、第２ポンプ通路６を介してアクチュエータ７に接続するとともに、第２ポンプ通路６に接続した制御バルブ８を切り換えることによって、アクチュエータ７のロッド側室７ａに吐出油を導いたり、ピストン側室７ｂに吐出油を導いたりしている。
なお、上記制御バルブ５，８は、操作レバーＲの操作によって制御される。

上記第１ポンプ通路３には、第１接続通路９を接続するとともに、この第１接続通路９には、レギュレータｒ_３によって傾転角の制御を可能にした可変容量形の補助ポンプ１４を接続している。また、上記第２ポンプ通路６には、第２接続通路１０を接続するとともに、この第２接続通路１０には、レギュレータｒ_４によって傾転角の制御を可能にした可変容量形の補助ポンプ１５を接続している。そして、これら両補助ポンプ１４，１５を、モータＭに直結している。したがって、モータＭを駆動して回転させれば、両補助ポンプ１４，１５が同時に回転するとともに、モータＭを停止すれば、両補助ポンプ１４，１５も同時に停止することとなる。
なお、図中符号Ｃで示すこの発明のコントローラは、メインポンプ１，２、補助ポンプ１４，１５、制御バルブ５，８、レギュレータｒ_１〜ｒ_４、操作レバーＲ、エンジンＥおよびモータＭと電気的に接続しており、検出機能、演算機能、および制御機能を備えているが、これら各機能については、作用の説明において詳細に説明することとする。

次に第２実施形態の作用について説明する。
例えば、アクチュエータ４，７を作動する場合には、エンジンＥを駆動するとともに、操作レバーＲを操作して制御バルブ５，８を切り換える。コントローラＣは、操作レバーＲの操作量や操作速度に基づいて、レギュレータｒ_１，ｒ_２を制御するとともに、メインポンプ１，２の傾転角を制御するが、この傾転角に応じてメインポンプ１，２から吐出油が吐出する。メインポンプ１，２から吐出した吐出油は、第１，２ポンプ通路３，６および制御バルブ５，８を介して、アクチュエータ４，７のロッド側室４ａ，７ａまたはピストン側室４ｂ，７ｂに導かれるとともに、この吐出油によってアクチュエータ４，７が作動する。

このとき、コントローラＣは次のような機能を発揮する。
すなわち、コントローラＣは、操作レバーＲの操作量あるいは制御バルブ５，８の制御ストロークから、アクチュエータ４，７の要求流量Ｑｃ_１，Ｑｃ_２を検出するとともに、エンジンＥの回転数およびメインポンプ１，２の傾転角から、メインポンプ１，２の実吐出量Ｑｒ_１，Ｑｒ_２を検出する。
そして、コントローラＣは、上記のようにして検出した要求流量Ｑｃ_１，Ｑｃ_２と実吐出量Ｑｒ_１，Ｑｒ_２とを比較するとともに、両者の差ΔＱ_１，ΔＱ_２を演算する。

上記のように比較した結果、Ｑｃ_１≦Ｑｒ_１となったとき、コントローラＣは、補助ポンプ１４の傾転角を最小にして、補助ポンプ１４から吐出油が吐出しないように制御するとともに、レギュレータｒ_１を制御してメインポンプ１の吐出量をＱｃ_１に一致させる。
また、上記と同様に、Ｑｃ_２≦Ｑｒ_２となったとき、コントローラＣは、補助ポンプ１５の傾転角を最小にして、補助ポンプ１５から吐出油が吐出しないように制御するとともに、レギュレータｒ_２を制御してメインポンプ２の吐出量をＱｃ_２に一致させる。

つまり、アクチュエータ４，７の要求流量Ｑｃ_１，Ｑｃ_２以上の流量が、メインポンプ１，２から吐出している場合には、言い換えれば、アクチュエータ４，７の要求流量Ｑｃ_１，Ｑｃ_２が、メインポンプ１，２の最大吐出量以内であれば、メインポンプ１，２からの吐出油のみによってアクチュエータ４，７を作動する。
このように、メインポンプ１，２のみによって、アクチュエータ４，７を作動する場合には、補助ポンプ１４，１５の傾転角を最小にするとともに、補助ポンプ１４，１５から吐出油を吐出しないようにするので、モータＭに必要以上の負荷が作用せず、エネルギー効率を高めることができる。
ただし、コントローラＣが、Ｑｃ_１≦Ｑｒ_１およびＱｃ_２≦Ｑｒ_２を同時に検出した場合には、モータＭの駆動を停止する。このようにモータＭの駆動を停止すれば、よりエネルギー効率を高めることができる。

一方、要求流量Ｑｃ_１と実吐出量Ｑｒ_１とを比較した結果、Ｑｃ_１＞Ｑｒ_１となった場合、言い換えれば、アクチュエータ４の要求流量Ｑｃ_１が、メインポンプ１の最大吐出量以上になった場合は、コントローラＣがレギュレータｒ_３を制御して補助ポンプ１４の傾転角を大きくするとともに、モータＭを駆動して補助ポンプ１４から吐出油を吐出させる。
このとき、コントローラＣは、要求流量Ｑｃ_１と実吐出量Ｑｒ_１との差ΔＱ_１を演算しており、補助ポンプ１４から吐出する吐出油が、このΔＱ_１と等しくなるようにレギュレータｒ_３を制御する。
このように、補助ポンプ１４からΔＱ_１と等しい吐出量が吐出されれば、メインポンプ１から吐出する実吐出量Ｑｒ_１と、補助ポンプ１４から吐出する吐出油ΔＱ_１との合計流量、すなわち要求流量Ｑｃ_１がアクチュエータ４に導かれる。したがって、オペレーターの操作どおりにアクチュエータ４を作動させることができる。
なお、補助ポンプ１５を制御する場合も上記と同様である。

このように、上記第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。しかも、この第２実施形態においては、一対の補助ポンプ１４，１５を可変容量形のポンプで構成したので、補助ポンプ１４，１５の傾転角を変えれば、両補助ポンプ１４，１５の吐出量を簡単に可変にすることができる。したがって、モータＭによって、両補助ポンプ１４，１５から異なる量の吐出油を供給することができる。

図３を用いて、この発明の第３実施形態について説明する。なお、この第３実施形態における回路構成は、上記第２実施形態における回路構成と同じであり、コントローラが有する演算機能のみ上記第２実施形態と異なる。したがって、上記第２実施形態と同じ構成については同じ符号を付するとともに、ここでは、コントローラが有する演算機能を中心に説明する。
この第３実施形態におけるコントローラＣは、アクチュエータ４，７を作動する際に、次のような演算を行う。
すなわち、一方のメインポンプ系統を構成するアクチュエータ４の要求流量Ｑｃ_１と、メインポンプ１の実吐出量Ｑｒ_１とを検出するとともに、上記要求流量Ｑｃ_１とＱｒ_１との差ΔＱ_１を演算する。
また、他方のメインポンプ系統を構成するアクチュエータ７の要求流量Ｑｃ_２と、メインポンプ２の実吐出量Ｑｒ_２とを検出するとともに、上記要求流量Ｑｃ_２とＱｒ_２との差ΔＱ_２を演算する。

なお、コントローラＣには、補助ポンプ１４の最大押し退け容積Ｖ_１maxと、補助ポンプ１５の最大押し退け容積Ｖ_２maxとを記憶させておく。ただし、ここでいう押し退け容積Ｖとは、補助ポンプ１４，１５が一回転したときに吐出する吐出油の容積のことをいい、最大押し退け容積Ｖ_maxとは、補助ポンプ１４，１５の傾転角最大時における一回転あたりの吐出油の容積をいう。
そして、コントローラＣは、補助ポンプ１４の最大押し退け容積Ｖ_１maxに対する上記ΔＱ_１の比Ｎ_１（＝ΔＱ_１／Ｖ_１max）を演算するとともに、補助ポンプ１５の最大押し退け容積Ｖ_２maxに対する上記ΔＱ_２の比Ｎ_２（＝ΔＱ_２／Ｖ_２max）を演算する。

例えば、一方のメインポンプ系統において、要求流量Ｑｃ_１＝５０(L/min)、実吐出量Ｑｒ_１＝２０(L/min)、上記要求流量Ｑｃ_１と実吐出量Ｑｒ_１との差ΔＱ_１＝３０(L/min)とする。また、他方のメインポンプ系統において、要求流量Ｑｃ_２＝１００(L/min)、実吐出量Ｑｒ_２＝２０(L/min)、上記要求流量Ｑｃ_２と実吐出量Ｑｒ_２との差ΔＱ_２＝８０(L/min)とする。そして、補助ポンプ１４の最大押し退け容積Ｖ_１max＝２０(cm³/rev)、補助ポンプ１５の最大押し退け容積Ｖ_２max＝２０(cm³/rev)とする。
上記の条件において、コントローラＣは、補助ポンプ１４の最大押し退け容積Ｖ_１max（＝２０(cm³/rev)）に対する上記ΔＱ_１（＝３０(L/min)）の比Ｎ_１＝１．５と演算するとともに、補助ポンプ１５の最大押し退け容積Ｖ_２max（＝２０(cm³/rev)）に対する上記ΔＱ_２（＝８０(L/min)）の比Ｎ_２＝４と演算する。
このように、比Ｎ_１あるいはＮ_２を演算したら、コントローラＣは、上記比Ｎ_１あるいはＮ_２のいずれか大きい方の比Ｎに基づいてモータＭの回転数を制御する。したがって、ここでは、Ｎ_２（＝４）に基づいてモータＭの回転数が制御されることとなる。

そして、コントローラＣは、上記のように演算したいずれか大きい方の比Ｎ（ここではＮ_２）を用いて、補助ポンプ１４の押し退け容積Ｖ_１がＶ_１＝ΔＱ_１／Ｎ（＝Ｎ_２）となるように、また、補助ポンプ１５の押し退け容積Ｖ_２がＶ_２＝ΔＱ_２／Ｎ（＝Ｎ_２）となるようにレギュレータｒ_３，ｒ_４を制御して両補助ポンプ１４，１５の傾転角を制御する。
したがって、上記の条件下においては、補助ポンプ１４の押し退け容積Ｖ_１＝３０／４＝７．５(cm³/rev)と、補助ポンプ１５の押し退け容積Ｖ_２＝８０／４＝２０(cm³/rev)となるように、コントローラＣが両補助ポンプ１４，１５の傾転角を制御する。

上記のように、いずれか大きい方の比Ｎに基づいてモータＭを駆動するとともに、両補助ポンプ１４，１５の押し退け容積Ｖ_１，Ｖ_２を制御すれば、補助ポンプ１４，１５のいずれか一方における押し退け容積ＶがＶ_maxとなり、いずれか他方における押し退け容積ＶがＶ_max以下となる。そして、一対の補助ポンプ１４，１５をモータＭによって回転させても、同じモータＭの回転数で確実に両アクチュエータ４，７の要求流量Ｑｃ_１およびＱｃ_２を満たすことができる。そして、いずれのアクチュエータ４，７においても、要求流量の不足分を補助ポンプ１４，１５から速やかに、かつ確実に供給することができる。

なお、上記第３実施形態においては、両補助ポンプ１４，１５の最大押し退け容積Ｖ_１max，Ｖ_２maxをＶ_１max＝Ｖ_２maxの関係にしているが、Ｖ_１max＜Ｖ_２maxあるいはＶ_１max＞Ｖ_２maxとしてもよい。
ただし、上記第３実施形態のように、両補助ポンプ１４，１５の最大押し退け容積をＶ_１max＝Ｖ_２maxとすれば、次の理由により、より高いエネルギー効率を実現することができる。

例えば、一方の補助ポンプ１４の最大押し退け容積をＶ_１max＝２０(cm³/rev)とし、他方の補助ポンプ１５の最大押し退け容積をＶ_２max＝１０(cm³/rev)とする。このとき、上記と同様に、要求流量Ｑｃ_１＝５０(L/min)、実吐出量Ｑｒ_１＝２０(L/min)、上記要求流量Ｑｃ_１と実吐出量Ｑｒ_１との差ΔＱ_１＝３０(L/min)とし、要求流量Ｑｃ_２＝１００(L/min)、実吐出量Ｑｒ_２＝２０(L/min)、上記要求流量Ｑｃ_２と実吐出量Ｑｒ_２との差ΔＱ_２＝８０(L/min)とする。
すると、コントローラＣは、補助ポンプ１４の最大押し退け容積Ｖ_１max（＝２０(cm³/rev)）に対する上記ΔＱ_１（＝３０(L/min)）の比Ｎ_１＝１．５と演算するとともに、補助ポンプ１５の最大押し退け容積Ｖ_２max（＝１０(cm³/rev)）に対する上記ΔＱ_２（＝８０(L/min)）の比Ｎ_２＝８と演算する。
コントローラＣは、上記比Ｎ_１あるいはＮ_２のいずれか大きい方の比Ｎに基づいてモータＭの回転数を制御するので、ここでは、Ｎ_２（＝８）に基づいてモータＭの回転数が制御されることとなる。

すなわち、コントローラＣは、演算したいずれか大きい方の比Ｎ（ここではＮ_２＝８）を用いて、補助ポンプ１４の押し退け容積Ｖ_１がＶ_１＝ΔＱ_１／Ｎ（＝Ｎ_２）となるように、また、補助ポンプ１５の押し退け容積Ｖ_２がＶ_２＝ΔＱ_２／Ｎ（＝Ｎ_２）となるようにレギュレータｒ_３，ｒ_４を制御して両補助ポンプ１４，１５の傾転角を制御する。
したがって、上記の条件下においては、補助ポンプ１４の押し退け容積Ｖ_１＝３０／８＝３．７５(cm³/rev)と、補助ポンプ１５の押し退け容積Ｖ_２＝８０／８＝１０(cm³/rev)となるように、コントローラＣが両補助ポンプ１４，１５の傾転角を制御する。

上記の条件下においては、補助ポンプ１４が、最大押し退け容積Ｖ_１max＝２０(cm³/rev)に対して、実押し退け容積Ｖ_１＝３．７５(cm³/rev)と制御されるため、エネルギー効率が過度に低下してしまうのである。
つまり、Ｖ_１max＞Ｖ_２maxのときΔＱ_１＜ΔＱ_２となると、言い換えれば、最大押し退け容積Ｖ_maxが大きい側における要求流量ΔＱが小さい場合には、Ｎ_２がＮ_１よりも過度に大きくなってしまう場合がある。
そして、要求流量の不足分ΔＱ（Ｎ_１とＮ_２との差）が大きい場合には、いずれか一方の実押し退け容積（制御押し退け容積）Ｖ＝ΔＱ／Ｎ（上記の場合は、Ｖ_１＝ΔＱ_１／Ｎ_２）が過度に小さくなってしまい、エネルギー効率が低下してしまうのである。

このように、両補助ポンプ１４，１５の最大押し退け容積が、Ｖ_１max＜Ｖ_２maxあるいはＶ_１max＞Ｖ_２maxの場合には、状況によってエネルギー効率が過度に低下する場合があるが、Ｖ_１max＝Ｖ_２maxであれば、上記のようにエネルギー効率が過度に低下することがない。
したがって、Ｖ_１max＝Ｖ_２maxとすれば、より高いエネルギー効率を実現することができる。また、この場合には、一対の補助ポンプ１４，１５の最大押し退け容積Ｖ_maxを等しくしたので、部品を共通化することができ、コストを低減することができる。

なお、上記各実施形態においては、一のメインポンプ系統において一のアクチュエータのみを作動した場合について説明したが、一のメインポンプ系統において複数のアクチュエータを同時に作動してもよいこと当然である。ただし、この場合には、アクチュエータの要求流量として検出するのは、各アクチュエータの要求流量を合計したものとなる。

第１実施形態における油圧制御装置の回路図である。 第２実施形態における油圧制御装置の回路図である。 第３実施形態における油圧制御装置の回路図である。

符号の説明

１，２ メインポンプ
４，７ アクチュエータ
５，８ 制御バルブ
１１，１４，１５ 補助ポンプ
ｒ_１〜ｒ_４ レギュレータ
Ｃ コントローラ
Ｅ 駆動源
Ｍ 原動機

Claims (3)

1. 一対のメインポンプと、
   上記メインポンプに接続したアクチュエータと、
   上記メインポンプと上記アクチュエータとの間に設けた制御バルブと、
   上記メインポンプと上記制御バルブとを連通させるポンプ通路と、
   上記ポンプ通路に吐出油を合流させる補助ポンプと、
   上記補助ポンプと制御バルブとの合流過程に設けた切換バルブと、
   上記補助ポンプを駆動するモータと、
   上記制御バルブ、上記切換バルブ及びモータに電気的に接続したコントローラとを備え、
   上記コントローラは、
   上記一方のメインポンプ系統の要求流量Ｑｃ _１ と上記一方のメインポンプの実吐出量Ｑｒ _１ との差ΔＱ _１ を演算する機能と、
   上記他方のメインポンプ系統の要求流量Ｑｃ _２ と、上記他方のメインポンプの実吐出量Ｑｒ _２ との差ΔＱ _２ を演算する機能と、
   上記吐出量の差ΔＱ _１ と差ΔＱ _２ との比を演算する機能と、
   上記要求流量（Ｑｃ _１ ＋Ｑｃ _２ ）と実吐出量（Ｑｒ _１ ＋Ｑｒ _２ ）との大小を比較する機能と、
   要求流量（Ｑｃ _１ ＋Ｑｃ _２ ）＜実吐出量（Ｑｒ _１ ＋Ｑｒ _２ ）のとき、上記モータを停止させる機能と、
   要求流量（Ｑｃ _１ ＋Ｑｃ _２ ）＞実吐出量（Ｑｒ _１ ＋Ｑｒ _２ ）のとき、上記モータを回転させるとともに、上記モータの回転数を制御して上記補助ポンプの吐出量を上記（ΔＱ _１ ＋ΔＱ _２ ）にする機能と、
   上記切換バルブの開度を、上記差ΔＱ _１ と差ΔＱ _２ との比に応じて制御する機能とを備えた油圧制御装置。
2. 一対のメインポンプと、
   上記メインポンプに接続したアクチュエータと、
   上記メインポンプと上記アクチュエータとの間に設けた制御バルブと、
   上記メインポンプと上記制御バルブとを連通させるポンプ通路と、
   上記ポンプ通路に吐出油を合流させる可変容量形の補助ポンプと、
   上記補助ポンプを駆動するモータと、
   上記制御バルブ、補助ポンプ及びモータに電気的に接続したコントローラとを備え、
   上記コントローラは、
   上記一方のメインポンプ系統の要求流量Ｑｃ _１ と、上記一方のメインポンプの実吐出量Ｑｒ _１ との差ΔＱ _１ を演算する機能と、
   上記他方のメインポンプ系統の要求流量Ｑｃ _２ と、上記他方のメインポンプの実吐出量Ｑｒ _２ との差ΔＱ _２ を演算する機能と、
   上記一方の補助ポンプの最大押し退け容積Ｖ _１max に対する上記ΔＱ _１ の比Ｎ _１ を演算するとともに、上記他方の補助ポンプの最大押し退け容積Ｖ _２max に対する上記ΔＱ _２ の比Ｎ _２ を演算し、上記比Ｎ _１ あるいはＮ _２ のいずれか大きい方の比Ｎに基づいて上記モータの回転数を制御する機能と、
   上記一方の補助ポンプの押し退け容積Ｖ _１ をＶ _１ ＝ΔＱ _１ ／Ｎに制御し、上記他方の補助ポンプの押し退け容積Ｖ _２ をＶ _２ ＝ΔＱ _２ ／Ｎに制御する機能とを備えた油圧制御装置。
3. 上記一方の補助ポンプの最大押し退け容積Ｖ _１max と、上記他方の補助ポンプの最大押し退け容積Ｖ _２max とを、Ｖ _１max ＝Ｖ _２max の関係にした請求項２記載の油圧制御装置。
   

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