WO2024014083A1 - 液圧システム - Google Patents

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WO2024014083A1
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rod
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良 山本
英紀 田中
広明 三井
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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    • F15B2211/8609—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being cavitation

Definitions

  • the present disclosure relates to a hydraulic system for a single rod cylinder.
  • Patent Document 1 discloses a hydraulic system 100 as shown in FIG.
  • This hydraulic system 100 includes a first bidirectional pump 110 and a second bidirectional pump 120.
  • the first bidirectional pump 110 is connected to a head side chamber 210 of the single rod cylinder 200 by a head side line 111 and to a rod side chamber 220 of the single rod cylinder 200 by a rod side line 112 .
  • the second bidirectional pump 120 is for eliminating the flow rate difference (difference between the inflow flow rate and the outflow flow rate) between the head side chamber 210 and the rod side chamber 220 of the single rod cylinder 200. Connected to line 111.
  • the first bidirectional pump 110 and the second bidirectional pump 120 are driven in the same direction by an electric motor 130. More specifically, the electric motor 130 drives the first bidirectional pump 110 and the second bidirectional pump 120 in the first direction when extending the single rod cylinder 200 (that is, when advancing the rod), and drives the single rod cylinder 200 in the first direction. When shortening the rod (that is, when retracting the rod), the first bidirectional pump 110 and the second bidirectional pump 120 are driven in a second direction opposite to the first direction. When the first bidirectional pump 110 and the second bidirectional pump 120 are driven in the first direction, they discharge the working fluid into the head side chamber 210, and the first bidirectional pump 110 and the second bidirectional pump 120 are driven in the second direction. Then, they suck in the hydraulic fluid from the head side chamber 210. Further, in the hydraulic system 100, the second bidirectional pump 120 is a variable displacement pump, and the capacity of the second bidirectional pump 120 is changed by the regulator 140.
  • the capacity of the second bidirectional pump 120 when there is no excess or deficiency in the inflow flow rate to the single rod cylinder 200 or the outflow flow rate from the single rod cylinder 200 is taken as the reference capacity, then when the single rod cylinder 200 is extended, When the capacity of the second bidirectional pump 120 is larger than the reference capacity, the pressure is applied to the lower pressure side of the rod side (rod side chamber 220 and rod side line 112) and the head side (head side chamber 210 and head side line 111). Confinement occurs. Conversely, if the capacity of the second bidirectional pump 120 is smaller than the reference capacity when the single rod cylinder 200 is extended, cavitation occurs on the lower pressure side of the rod side and the head side.
  • the capacity of the second bidirectional pump 120 is greater than the reference capacity, cavitation occurs on the rod side or the head side, whichever has the lower pressure, and the capacity of the second bidirectional pump 120 increases. If the capacity is less than the standard capacity, pressure will be trapped on the lower pressure side of the rod side or the head side.
  • the regulator 140 is controlled based on the pressure in the head side chamber 210 or the rod side chamber 220 of the single rod cylinder 200 so that confinement or cavitation of these pressures is suppressed.
  • FIG. 2 of Patent Document 2 as a conventional technique, only one bidirectional pump is used for a single rod cylinder, and the operation is performed from the head side line or the rod side line, whichever has the lower pressure, to the tank.
  • a hydraulic circuit is disclosed that employs a low pressure selection valve (referred to as a "flushing valve” in Patent Document 2) that allows liquid to be discharged.
  • this hydraulic circuit does not have a second bidirectional pump added to the first bidirectional pump like the hydraulic system 100 of Patent Document 1.
  • the present disclosure provides a method to physically prevent pressure confinement from occurring on the lower pressure side of the rod side and the head side in a configuration in which a second bidirectional pump is added to the first bidirectional pump.
  • the purpose is to provide a hydraulic system that can.
  • the present disclosure is a variable capacity hydraulic system for a single rod cylinder including a head side chamber and a rod side chamber, which is connected to the head side chamber by a head side line and connected to the rod side chamber by a rod side line.
  • a first bidirectional pump, a second variable displacement bidirectional pump connected to the head side line by a supply/discharge line, and an electric motor that drives the first bidirectional pump and the second bidirectional pump in the same direction;
  • a first discharge line is connected to the head side line, and a second discharge line is connected to the rod side line, and when the pressure difference between the pressure in the head side chamber and the pressure in the rod side chamber is less than a threshold value,
  • a relief valve is provided at a neutral position to block the first discharge line and the second discharge line, and when the pressure in the head side chamber is higher than the pressure in the rod side chamber by the threshold value or more, the relief valve closes the second discharge line.
  • a hydraulic system comprising: a low pressure selection valve that can be switched; and a position detector that detects whether the low pressure selection valve is in the neutral position, the rod side discharge position, or the head side discharge position. do.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydraulic system according to an embodiment. It is a flowchart at the time of cylinder extension.
  • FIG. 6 is a diagram showing the flow of hydraulic fluid when the differential pressure between the pressure in the head side chamber and the pressure in the rod side chamber is less than a threshold value when the cylinder is extended.
  • FIG. 6 is a diagram showing the flow of hydraulic fluid when the differential pressure between the pressure in the head-side chamber and the pressure in the rod-side chamber is equal to or higher than a threshold value when the cylinder is extended. It is a flowchart when a cylinder is shortened.
  • FIG. 6 is a diagram showing the flow of hydraulic fluid when the differential pressure between the pressure in the head side chamber and the pressure in the rod side chamber is less than a threshold value when the cylinder is extended.
  • FIG. 6 is a diagram showing the flow of hydraulic fluid when the differential pressure between the pressure in the head-side chamber and the pressure in the rod-side chamber is equal to or higher than a threshold value when the cylinder is
  • FIG. 6 is a diagram showing the flow of hydraulic fluid when the cylinder is shortened and the pressure difference between the pressure in the head side chamber and the pressure in the rod side chamber is less than a threshold value.
  • FIG. 6 is a diagram showing the flow of hydraulic fluid when the cylinder is shortened and the pressure difference between the pressure in the head side chamber and the pressure in the rod side chamber is equal to or higher than a threshold value.
  • It is a schematic block diagram of the hydraulic system of a modification.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional hydraulic system.
  • FIG. 1 shows a hydraulic system 1 according to an embodiment.
  • This hydraulic system 1 is a hydraulic system for a single rod cylinder 4 including a head side chamber 4h and a rod side chamber 4r.
  • the hydraulic fluid used in the hydraulic system 1 is typically oil.
  • the hydraulic system 1 includes a first bidirectional pump 2 connected to the single rod cylinder 4 to form a closed circuit, and a flow rate difference ( It includes a second bidirectional pump 3 for eliminating the difference between the inflow flow rate and the outflow flow rate.
  • the first bidirectional pump 2 is connected to the head side chamber 4h of the single rod cylinder 4 through a head side line 21, and is connected to the rod side chamber 4r of the single rod cylinder 4 through a rod side line 22.
  • the second bidirectional pump 3 is connected to the head side line 21 through a first supply/discharge line 31 and to the tank through a second supply/discharge line 32 .
  • the head side line 21 is provided with a first lock valve 23 that is an on-off valve
  • the rod side line 22 is provided with a second lock valve 24 that is an on-off valve.
  • the first lock valve 23 and the second lock valve 24 are controlled by the control device 8. Note that in FIG. 1, drawings of some signal lines are omitted to simplify the drawing.
  • the control device 8 opens the first lock valve 23 and the second lock valve 24 when operating (extending or shortening) the single rod cylinder 4, and opens the first lock valve 23 and the second lock valve 24 at other times. close. By closing the first lock valve 23 and the second lock valve 24 in this manner, the operation of the single rod cylinder 4 can be locked.
  • a head side relief line 51 branches from the head side line 21, and this head side relief line 51 is connected to the tank.
  • the head side relief line 51 is provided with a head side relief valve 52 having a relatively high relief pressure (for example, 25 to 35 MPa).
  • a first bypass line 55 that bypasses the head side relief valve 52 is branched from the head side line 21, and this first bypass line 55 is connected to the tank.
  • the first bypass line 55 is provided with a first check valve 56 that allows flow from the tank toward the head side line 21 but prohibits flow in the opposite direction.
  • the head side relief line 51 and the first bypass line 55 are branched from the head side line 21 between the first lock valve 23 and the first bidirectional pump 2, but the head side relief line 51 and the first bypass line 55 may branch from the head side line 21 between the first lock valve 23 and the single rod cylinder 4. Further, the first bypass line 55 does not necessarily need to branch from the head side line 21, and may branch from the head side relief line 51 on the upstream side of the head side relief valve 52.
  • a rod-side relief line 53 branches off from the rod-side line 22, and this rod-side relief line 53 is connected to the tank.
  • the rod-side relief line 53 is provided with a rod-side relief valve 54 having a relatively high relief pressure (for example, 25 to 35 MPa).
  • a second bypass line 57 that bypasses the rod-side relief valve 54 is branched from the rod-side line 22, and this second bypass line 57 is connected to the tank.
  • the second bypass line 57 is provided with a second check valve 58 that allows flow from the tank toward the rod side line 22 but prohibits flow in the opposite direction.
  • the rod side relief line 53 and the second bypass line 57 are branched from the rod side line 22 between the second lock valve 24 and the first bidirectional pump 2, but the rod side relief line 53 and the second bypass line 57 may branch from the rod side line 22 between the second lock valve 24 and the single rod cylinder 4. Further, the second bypass line 57 does not necessarily need to branch from the rod side line 22, and may branch from the rod side relief line 53 on the upstream side of the rod side relief valve 54.
  • the pressure Ph of the head side chamber 4h and the pressure Pr of the rod side chamber 4r can be kept below the set pressure of the head side relief valve 52 and the rod side relief valve 54. can be kept.
  • the hydraulic fluid can be replenished to the head side line 21 or the rod side line 22 via the first check valve 56 or the second check valve 58. Cavitation can be suppressed on the lower pressure side of the head side (head side chamber 4h and head side line 21) and the rod side (rod side chamber 4r and rod side line 22).
  • the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 are, for example, axial piston pumps (swash plate pumps or oblique shaft pumps). Further, the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 are variable displacement pumps.
  • the capacity of the first bidirectional pump 2 is changed by the first regulator 25, and the capacity of the second bidirectional pump 3 is changed by the second regulator 35.
  • the first regulator 25 and the second regulator 35 are controlled by the control device 8.
  • the first regulator 25 electrically changes the hydraulic pressure acting on the servo piston connected to the swash plate of the first bidirectional pump 2.
  • it may be an electric actuator connected to the swash plate of the first bidirectional pump 2.
  • the second bidirectional pump 3 is a swash plate pump
  • the second regulator 35 electrically changes the hydraulic pressure acting on the servo piston connected to the swash plate of the second bidirectional pump 3.
  • it may be an electric actuator connected to the swash plate of the second bidirectional pump 3.
  • the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 are driven in the same direction by an electric motor 7.
  • the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 may be arranged so that their central axes are coaxial (tandem type), or may be arranged so that their central axes are parallel ( parallel type).
  • the electric motor 7 is controlled by a control device 8.
  • the electric motor 7 drives the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 in the first direction when extending the single rod cylinder 4, and drives the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 when shortening the single rod cylinder 4.
  • the bidirectional pump 3 is driven in a second direction opposite to the first direction. When the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 are driven in the first direction, they discharge the working fluid into the head side chamber 4h, and the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 are driven in the second direction. Then, they suck in the working fluid from the head side chamber 4h.
  • this embodiment employs a low pressure selection valve 6 that is connected to the head side line 21 through a first exhaust line 61 and connected to the rod side line 22 through a second exhaust line 62.
  • the low pressure selection valve 6 is connected to the tank by a low pressure relief line 65.
  • the low pressure relief line 65 is provided with a low pressure relief valve 66 whose relief pressure is set to be relatively low (for example, 0.1 to 2 MPa).
  • the low pressure selection valve 6 is switched between a neutral position (center position in FIG. 1), a head-side discharge position (right-hand position in FIG. 1), and a rod-side discharge position (left-hand position in FIG. 1).
  • the neutral position the low pressure selection valve 6 blocks the first discharge line 61 and the second discharge line 62.
  • the low pressure selection valve 6 blocks the second discharge line 62 and connects the first discharge line 61 with the low pressure relief line 65.
  • the low pressure selection valve 6 blocks the first discharge line 61 and connects the second discharge line 62 with the low pressure relief line 65.
  • the pressure Ph in the head side chamber 4h is guided to the low pressure selection valve 6 through the first pilot line 63, and the pressure Pr in the rod side chamber 4r is guided through the second pilot line 64.
  • the first pilot line 63 is for switching the low pressure selection valve 6 from the neutral position to the rod side discharge position
  • the second pilot line 64 is for switching the low pressure selection valve 6 from the neutral position to the head side discharge position.
  • the first pilot line 63 and the second pilot line 64 branch from the first discharge line 61 and the second discharge line 62, respectively, but the first pilot line 63 may branch from the head side line 21.
  • the second pilot line 64 may branch from the rod side line 22.
  • the low pressure selection valve 6 is switched from the neutral position to the rod side discharge position when the pressure Ph in the head side chamber 4h is higher than the pressure Pr in the rod side chamber 4r by a threshold value Pt or more, and the pressure Pr in the rod side chamber 4r is changed to the rod side discharge position.
  • the threshold value Pt is within the range of 0.5 to 3 MPa. Note that the threshold value Pt may be different between when the cylinder is extended and when the cylinder is shortened.
  • the hydraulic system 1 includes a position detector 9 that detects whether the low pressure selection valve 6 is in a neutral position, a rod side discharge position, or a head side discharge position. Position detector 9 is electrically connected to control device 8 .
  • the position detector 9 includes a pressure sensor 91 that measures the pressure Ph in the head side chamber 4h, a pressure sensor 92 that measures the pressure Pr in the rod side chamber 4r, and a calculation section.
  • the calculation unit determines that the position of the low pressure selection valve 6 is the neutral position when
  • the pressure sensors 91 and 92 are provided in the head side line 21 and the rod side line 22, but the pressure sensors 91 and 92 may be provided in the head side chamber 4h and the rod side chamber 4r. Further, the position detector 9 may include a stroke sensor provided in the low pressure selection valve 6 instead of the two pressure sensors.
  • controller 8 the functionality of the elements disclosed herein may include general purpose processors, special purpose processors, integrated circuits, ASICs (Application Specific Integrated Circuits), conventional circuits configured or programmed to perform the disclosed functions, and/or a combination thereof.
  • Processors are considered processing circuits or circuits because they include transistors and other circuits.
  • a circuit, unit, or means is hardware that performs the recited functions or is hardware that is programmed to perform the recited functions.
  • the hardware may be the hardware disclosed herein or other known hardware that is programmed or configured to perform the recited functions. If the hardware is a processor, which is considered a type of circuit, the circuit, means or unit is a combination of hardware and software, the software being used in the configuration of the hardware and/or the processor.
  • a first operation signal that is an extension command for the single rod cylinder 4 and a second operation signal that is a shortening command for the single rod cylinder 4 are input to the control device 8 .
  • an operating device 11 including an operating lever operated by a user is employed, and a first operating signal and a second operating signal are input from this operating device 11 to the control device 8.
  • the operating device 11 may be omitted and the first operating signal and the second operating signal may be input from the unmanned system to the control device 8.
  • the operating speed of the single rod cylinder 4 is determined by the angle of the operating lever of the operating device 11. Therefore, the first operation signal and the second operation signal include a speed command for the single rod cylinder 4. However, the first operation signal and the second operation signal may not include a speed command, and the single rod cylinder 4 may operate at a constant speed during extension and contraction.
  • FIG. 2 is a flowchart when the single rod cylinder 4 is extended. As shown in FIG. 3, when the operating lever of the operating device 11 is tilted in the A direction, a first operating signal, which is an extension command for the single rod cylinder 4, is input from the operating device 11 to the control device 8.
  • a first operating signal which is an extension command for the single rod cylinder 4
  • the control device 8 rotates the electric motor 7 in the first direction (step S1).
  • the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 are driven in the first direction, and the first bidirectional pump 2 sucks the working fluid through the rod side line 22, and the second bidirectional pump 3 is driven into the second supply/exhaust line. Hydraulic fluid is drawn in through line 32.
  • the first bidirectional pump 2 discharges hydraulic fluid through the head side line 21, and the second bidirectional pump 3 discharges hydraulic fluid through the first supply/discharge line 31. That is, the working fluids discharged from the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 join together and are supplied to the head side chamber 4h.
  • the control device 8 rotates the electric motor 7 at the rotation speed N according to the speed command.
  • the control device 8 acquires the position of the low pressure selection valve 6 detected by the position detector 9 (step S2).
  • the low pressure selection valve 6 is in the neutral position.
  • the discharge flow rate Q1 of the first bidirectional pump the discharge flow rate Q2 of the second bidirectional pump 3, the inflow flow rate Qh and the outflow flow rate Qr of the single rod cylinder 4
  • the first bypass line 55 or the Replenishment of hydraulic fluid from the tank through the two bypass line 57 and discharge of hydraulic fluid into the tank through the first discharge line 61 or the second discharge line 62 are not performed.
  • the factors that cause the discharge flow rate Q1, Q2, inflow flow rate Qh, and outflow flow rate Qr to become unbalanced include the performance of the first regulator 25 and the second regulator 35, the efficiency and operation of the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3. External leakage of liquid, aging, etc.
  • the flow rate Qh flowing into the head side chamber 4h is the sum of the discharge flow rate Q1 of the first bidirectional pump 2 and the discharge flow rate Q2 of the second bidirectional pump 3.
  • the discharge flow rate Q1 [L/min] of the first bidirectional pump 2 is the product of the capacity q1 [L/r] of the first bidirectional pump 2 and the rotation speed N [rpm]
  • the discharge flow rate Q1 [L/min] of the second bidirectional pump 3 is The discharge flow rate Q2 [L/min] is obtained by multiplying the capacity q2 [L/r] of the second bidirectional pump 3 by the rotation speed N [rpm].
  • the outflow flow rate Qr from the rod side chamber 4r is equal to the suction flow rate Q1 of the first bidirectional pump 2.
  • step S6 the control device 8 stops the electric motor 7 (step S7).
  • the stroke of the single rod cylinder 4 reaches a predetermined amount, there are two times: when the input of the first operation signal from the operating device 11 to the control device 8 is stopped, and when the single rod cylinder 4 has moved to the stroke end. included.
  • the regulator 35 is controlled (step S4).
  • the first predetermined amount ⁇ q1 is determined in consideration of the factors that cause the above-mentioned discharge flow rates Q1, Q2, inflow flow rate Qh, and outflow flow rate Qr to become unbalanced. For example, ⁇ q1 is within the range of 1 to 10% of qr2.
  • the pressure Ph in the head side chamber 4h becomes higher than the pressure Pr in the rod side chamber 4r by a threshold value Pt or more, and the low pressure selection valve 6 moves to the rod side discharge position. Can be switched.
  • the capacity q1 of the first bidirectional pump 2 is smaller than the first reference capacity qr1 by the first predetermined amount ⁇ q1, as shown in FIG. from there through the second discharge line 62, the low pressure selection valve 6 and the low pressure relief line 65.
  • the second predetermined amount ⁇ q2 is determined in consideration of the factors that cause the above-mentioned discharge flow rates Q1, Q2, inflow flow rate Qh, and outflow flow rate Qr to become unbalanced.
  • the second predetermined amount ⁇ q2 may be the same as or different from the first predetermined amount ⁇ q1 described above. For example, ⁇ q2 is within the range of 1 to 10% of qr2.
  • the pressure Pr in the rod side chamber 4r becomes higher than the pressure Ph in the head side chamber 4h by a threshold value Pt or more, and the low pressure selection valve 6 moves to the head side discharge position. Can be switched.
  • the capacity q2 of the second bidirectional pump 3 is larger than the second reference capacity qr2 by the second predetermined amount ⁇ q2, as shown in FIG. is discharged through the first discharge line 61, the low pressure selection valve 6 and the low pressure relief line 65.
  • step S6 when the stroke of the single rod cylinder 4 reaches a predetermined amount (YES in step S6), the control device 8 The electric motor 7 is stopped (step S7).
  • FIG. 5 is a flowchart when the single rod cylinder 4 is shortened.
  • a second operating signal which is a shortening command for the single rod cylinder 4 is input from the operating device 11 to the control device 8.
  • the control device 8 rotates the electric motor 7 in the second direction (step S11).
  • the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3 are driven in the second direction, and the first bidirectional pump 2 sucks the working fluid through the head side line 21, and the second bidirectional pump 3 is driven in the first supply/discharge direction. Hydraulic fluid is sucked in through line 31.
  • the working fluid flowing out from the head side chamber 4h is divided into an amount directed toward the first bidirectional pump 2 and an amount directed toward the second bidirectional pump 3.
  • the first bidirectional pump 2 discharges the working fluid through the rod side line 22, and the second bidirectional pump 3 discharges the working fluid through the second supply/discharge line 32.
  • the control device 8 rotates the electric motor 7 at the rotation speed N according to the speed command.
  • the control device 8 acquires the position of the low pressure selection valve 6 detected by the position detector 9 (step S12).
  • the low pressure selection valve 6 is in the neutral position.
  • the first bypass line 55 or the Replenishment of hydraulic fluid from the tank through the two bypass line 57 and discharge of hydraulic fluid into the tank through the first discharge line 61 or the second discharge line 62 are not performed.
  • the factors that cause the discharge flow rate Q1, Q2, inflow flow rate Qr, and outflow flow rate Qh to become unbalanced include the performance of the first regulator 25 and the second regulator 35, the efficiency and operation of the first bidirectional pump 2 and the second bidirectional pump 3. External leakage of liquid, aging, etc.
  • the inflow flow rate Qr into the rod side chamber 4r is equal to the discharge flow rate Q1 of the first bidirectional pump 2.
  • the outflow flow rate Qh from the head side chamber 4h is the sum of the suction flow rate Q1 of the first bidirectional pump 2 and the suction flow rate Q2 of the second bidirectional pump 3.
  • step S16 the control device 8 stops the electric motor 7 (step S17).
  • the stroke of the single rod cylinder 4 reaches a predetermined amount
  • the input of the second operation signal from the operating device 11 to the control device 8 is stopped, and the single rod cylinder 4 operates to the stroke end. included.
  • the third predetermined amount ⁇ q3 is determined in consideration of factors that cause the above-mentioned discharge flow rates Q1, Q2, inflow flow rate Qh, and outflow flow rate Qr to become unbalanced.
  • the third predetermined amount ⁇ q3 may be the same as one of the first predetermined amount ⁇ q1 and the second predetermined amount ⁇ q2 described above, or may be different from either the first predetermined amount ⁇ q1 or the second predetermined amount ⁇ q2.
  • ⁇ q3 is within the range of 1 to 10% of qr2.
  • the pressure Pr in the rod side chamber 4r becomes higher than the pressure Ph in the head side chamber 4h by more than a threshold value Pt, and the low pressure selection valve 6 moves to the head side discharge position. Can be switched.
  • the capacity q2 of the second bidirectional pump 3 is smaller than the second reference capacity qr2 by the third predetermined amount ⁇ q3, as shown in FIG. is discharged through the first discharge line 61, the low pressure selection valve 6 and the low pressure relief line 65.
  • the regulator 35 is controlled (step S14).
  • the fourth predetermined amount ⁇ q4 is determined in consideration of factors that cause the above-mentioned discharge flow rates Q1, Q2, inflow flow rate Qh, and outflow flow rate Qr to become unbalanced.
  • the fourth predetermined amount ⁇ q4 may be the same as any of the above-described first predetermined amount ⁇ q1, second predetermined amount ⁇ q2, and third predetermined amount ⁇ q3, or may be the same as the first predetermined amount ⁇ q1, the second predetermined amount ⁇ q2, and the third predetermined amount ⁇ q3. It may be different from any of the three predetermined amounts ⁇ q3. For example, ⁇ q4 is within the range of 1 to 10% of qr2.
  • the pressure Ph in the head side chamber 4h becomes higher than the pressure Pr in the rod side chamber 4r by a threshold value Pt or more, and the low pressure selection valve 6 moves to the rod side discharge position. Can be switched.
  • the capacity q1 of the first bidirectional pump 2 is larger than the first reference capacity qr1 by the fourth predetermined amount ⁇ q4, as shown in FIG. from there through the second discharge line 62, the low pressure selection valve 6 and the low pressure relief line 65.
  • step S16 when the stroke of the single rod cylinder 4 reaches a predetermined amount (YES in step S16), the control device 8 The electric motor 7 is stopped (step S17).
  • the low pressure selection valve 6 is provided, so in a configuration in which the second bidirectional pump 3 is added to the first bidirectional pump 2, the rod side and head Pressure entrapment can be physically prevented from occurring on the lower pressure side. Furthermore, since the position of the low pressure selection valve 6 is detected by the position detector 9, various controls can be performed based on the position of the low pressure selection valve.
  • the direction of the load is reversed when the single rod cylinder 4 is extended, and the low pressure selection valve 6 is moved from the rod side discharge position to the head side discharge position. , or even when switching from the head side discharge position to the rod side discharge position, the operating speed of the single rod cylinder 4 can be kept constant.
  • control as shown in the flowchart shown in FIG. 5 is performed, so when the single rod cylinder 4 is shortened, the direction of the load is reversed and the low pressure selection valve 6 is moved from the rod side discharge position to the head side discharge position. , or even when switching from the head side discharge position to the rod side discharge position, the operating speed of the single rod cylinder 4 can be kept constant.
  • the first pilot line 63 may be provided with a first on-off valve 67
  • the second pilot line 64 may be provided with a second on-off valve 68.
  • the present disclosure is a hydraulic system for a single rod cylinder including a head side chamber and a rod side chamber, the system being connected to the head side chamber by a head side line, and connected to the rod side chamber by a rod side line.
  • a variable displacement first bidirectional pump connected to the head side line
  • a variable displacement second bidirectional pump connected to the head side line by a supply/discharge line
  • the first bidirectional pump and the second bidirectional pump connected in the same direction.
  • a driving electric motor is connected to the head side line by a first discharge line and connected to the rod side line by a second discharge line, and the pressure difference between the pressure in the head side chamber and the pressure in the rod side chamber is a threshold value.
  • the second discharge line When the pressure in the head side chamber is higher than the pressure in the rod side chamber by the threshold value or more, the second discharge line is located at a neutral position blocking the first discharge line and the second discharge line. is switched to a rod side discharge position in which the first discharge line is communicated with a relief line provided with a relief valve, and when the pressure in the rod side chamber is higher than the pressure in the head side chamber by the threshold value or more, the first discharge line is communicated with the relief line.
  • a low-pressure selection valve that is switched to a head-side discharge position, and a position detector that detects whether the low-pressure selection valve is in the neutral position, the rod-side discharge position, or the head-side discharge position. , providing hydraulic systems.
  • the low pressure selection valve since the low pressure selection valve is provided, in a configuration in which the second bidirectional pump is added to the first bidirectional pump, the pressure is closed on the rod side or the head side, whichever has the lower pressure. It is possible to physically prevent crowding from occurring. Moreover, since the position of the low pressure selection valve is detected by the position detector, various controls can be performed based on the position of the low pressure selection valve.
  • the above hydraulic system includes: a first regulator that changes the capacity of the first bidirectional pump; a second regulator that changes the capacity of the second bidirectional pump; an electric motor, a control device that controls the first regulator and the second regulator, and the control device controls the position of the low pressure selection valve detected by the position detector when extending the single rod cylinder. is the neutral position, the capacity of the first bidirectional pump becomes the first reference capacity, the capacity of the second bidirectional pump becomes the second reference capacity, and the low pressure selection detected by the position detector When the valve position is at the rod side discharge position, the capacity of the first bidirectional pump is smaller than the first reference capacity by a first predetermined amount, and the capacity of the second bidirectional pump is smaller than the second reference capacity.
  • the capacity of the first bidirectional pump becomes the first reference capacity.
  • the first regulator and the second regulator may be controlled such that the capacity of the second bidirectional pump is greater than the second reference capacity by a second predetermined amount. According to this configuration, even if the direction of the load is reversed when the single rod cylinder is extended and the low pressure selection valve is switched from the rod side discharge position to the head side discharge position or from the head side discharge position to the rod side discharge position. , the operating speed of the single rod cylinder can be kept constant.
  • the above hydraulic system includes a first regulator that changes the capacity of the first bidirectional pump, and a second regulator that changes the capacity of the second bidirectional pump. and a control device that controls the electric motor, the first regulator, and the second regulator, the control device controlling the low pressure selection detected by the position detector when shortening the single rod cylinder.
  • the valve position is at the neutral position
  • the capacity of the first bidirectional pump becomes a first reference capacity
  • the capacity of the second bidirectional pump becomes a second reference capacity, which are detected by the position detector.
  • the position of the low pressure selection valve is the head side discharge position
  • the capacity of the first bidirectional pump becomes the first reference capacity
  • the capacity of the second bidirectional pump becomes the second reference capacity.
  • the capacity of the first bidirectional pump decreases by a third predetermined amount and the position of the low pressure selection valve detected by the position detector is the rod side discharge position
  • the capacity of the first bidirectional pump is less than the first reference capacity by a fourth predetermined amount.
  • the first regulator and the second regulator may be controlled such that the capacity of the second bidirectional pump increases by a predetermined amount and becomes smaller than the second reference capacity by a fourth predetermined amount.
  • the second reference capacity is obtained by multiplying the first reference capacity by the ratio of the pressure receiving area of the rod side chamber to the cross-sectional area of the rod of the single rod cylinder. It may be something that has been done.
  • the above hydraulic system includes a first lock valve that is an on-off valve provided in the head side line and a first lock valve provided in the rod side line.
  • the device may further include a second lock valve that is an on-off valve. According to this configuration, the operation of the single rod cylinder can be locked by closing the first lock valve and the second lock valve.
  • the pressure in the head side chamber is introduced to the low pressure selection valve through a first pilot line, and the pressure in the rod side chamber is introduced through a second pilot line.
  • the hydraulic system may further include a first on-off valve provided on the first pilot line and a second on-off valve provided on the second pilot line. According to this configuration, hunting of the low pressure selection valve can be prevented by closing the first on-off valve and the second on-off valve in a situation where the magnitude relationship between the pressure in the head side chamber and the pressure in the rod side chamber is reversed. .
  • the above hydraulic system includes a head side relief valve provided in a head side relief line branching from the head side line, and a head side relief valve provided in a head side relief line branching from the head side line.
  • a first check valve provided in a first bypass line that bypasses the valve, a rod side relief valve provided in a rod side relief line branching from the rod side line, and a second bypass that bypasses the rod side relief valve.
  • the apparatus may further include a second check valve provided in the line.
  • the pressure in the head side chamber and the pressure in the rod side chamber can be maintained below the set pressure of the relief valve, and the hydraulic fluid is supplied to the head side line or the rod side line via the check valve, so that the pressure in the head side chamber and the pressure in the rod side chamber can be kept below the set pressure of the relief valve. Cavitation can be suppressed on the lower pressure side of the rod.

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Abstract

一実施形態に係る液圧システム（１）は、ヘッド側ライン（２１）により片ロッドシリンダ（４）のヘッド側室（４ｈ）と接続されるとともに、ロッド側ライン（２２）により片ロッドシリンダ（４）のロッド側室（４ｒ）と接続される可変容量型の第１両方向ポンプ（２）と、給排ライン（３１）によりヘッド側ライン（２１）と接続される可変容量型の第２両方向ポンプ（３）を含む。さらに、液圧システム（１）は、第１排出ライン（６１）によりヘッド側ライン（２１）と接続されるとともに第２排出ライン（６２）によりロッド側ライン（２２）と接続された低圧選択弁（６）と、低圧選択弁（６）の位置を検出する位置検出器（９）を含む。

Description

液圧システム
　本開示は、片ロッドシリンダ用の液圧システムに関する。
　従来から、片ロッドシリンダと閉回路を形成するように接続される両方向ポンプを含む片ロッドシリンダ用の液圧システムが知られている。例えば、特許文献１には、図９に示すような液圧システム１００が開示されている。
　この液圧システム１００は、第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０を含む。第１両方向ポンプ１１０は、ヘッド側ライン１１１により片ロッドシリンダ２００のヘッド側室２１０と接続されるとともに、ロッド側ライン１１２により片ロッドシリンダ２００のロッド側室２２０と接続される。第２両方向ポンプ１２０は、片ロッドシリンダ２００のヘッド側室２１０とロッド側室２２０の間の流量差（流入流量と流出流量との差）を解消するためのものであり、給排ライン１２１によりヘッド側ライン１１１と接続される。
　第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０は、電動モータ１３０により同方向に駆動される。より詳しくは、電動モータ１３０は、片ロッドシリンダ２００を伸長させる際（すなわち、ロッドを前進させる際）に第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０を第１方向に駆動し、片ロッドシリンダ２００を短縮させる際（すなわち、ロッドを後退させる際）に第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０を第１方向と反対の第２方向に駆動する。第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０が第１方向に駆動されるとそれらがヘッド側室２１０へ作動液を吐出し、第１両方向ポンプ１１０および第２両方向ポンプ１２０が第２方向に駆動されるとそれらがヘッド側室２１０から作動液を吸入する。また、液圧システム１００では、第２両方向ポンプ１２０が可変容量型ポンプであり、第２両方向ポンプ１２０の容量がレギュレータ１４０によって変更される。
　液圧システム１００では、片ロッドシリンダ２００への流入流量または片ロッドシリンダ２００からの流出流量に過不足がないときの第２両方向ポンプ１２０の容量を基準容量とすると、片ロッドシリンダ２００の伸長時に第２両方向ポンプ１２０の容量が基準容量よりも多い場合はロッド側（ロッド側室２２０およびロッド側ライン１１２）およびヘッド側（ヘッド側室２１０およびヘッド側ライン１１１）のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生する。逆に、片ロッドシリンダ２００の伸長時に第２両方向ポンプ１２０の容量が基準容量よりも少ない場合はロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方にキャビテーションが発生する。また、片ロッドシリンダ２００の短縮時には、第２両方向ポンプ１２０の容量が基準容量よりも多い場合はロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方にキャビテーションが発生し、第２両方向ポンプ１２０の容量が基準容量よりも少ない場合はロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生する。レギュレータ１４０は、これらの圧力の閉じ込みまたはキャビテーションが抑制されるように、片ロッドシリンダ２００のヘッド側室２１０またはロッド側室２２０の圧力に基づいて制御される。
特開２０１３－２４５７４０号公報 特開２００２－５４６０２号公報
　上述したように、特許文献１の液圧システム１００では、ロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生することが制御的に抑制される。これに対し、ロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生することを物理的に防止したいという要望がある。
　なお、特許文献２の図２には、従来技術として、片ロッドシリンダに対して両方向ポンプが１つだけ用いられるとともに、ヘッド側ラインとロッド側ラインのうちの圧力の低い方からタンクへの作動液の排出を可能とする低圧選択弁（特許文献２では「フラッシング弁」と称呼）が採用された液圧回路が開示されている。しかし、この液圧回路は、特許文献１の液圧システム１００のように第１両方向ポンプに対して第２両方向ポンプが付加されたものではない。
　そこで、本開示は、第１両方向ポンプに対して第２両方向ポンプが付加された構成においてロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生すること物理的に防止することができる液圧システムを提供することを目的とする。
　本開示は、ヘッド側室およびロッド側室を含む片ロッドシリンダ用の液圧システムであって、ヘッド側ラインにより前記ヘッド側室と接続されるとともに、ロッド側ラインにより前記ロッド側室と接続される可変容量型の第１両方向ポンプと、給排ラインにより前記ヘッド側ラインと接続される可変容量型の第２両方向ポンプと、前記第１両方向ポンプおよび前記第２両方向ポンプを同方向に駆動する電動モータと、第１排出ラインにより前記ヘッド側ラインと接続されるとともに第２排出ラインにより前記ロッド側ラインと接続され、前記ヘッド側室の圧力と前記ロッド側室の圧力との差圧が閾値未満のときは前記第１排出ラインおよび前記第２排出ラインをブロックする中立位置に位置し、前記へッド側室の圧力が前記ロッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第２排出ラインをリリーフ弁が設けられたリリーフラインと連通させるロッド側排出位置に切り換えられ、前記ロッド側室の圧力が前記ヘッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第１排出ラインを前記リリーフラインと連通させるヘッド側排出位置に切り換えられる低圧選択弁と、前記低圧選択弁の位置が前記中立位置、前記ロッド側排出位置および前記ヘッド側排出位置のいずれであるかを検出する位置検出器と、を備える、液圧システムを提供する。
　本開示によれば、第１両方向ポンプに対して第２両方向ポンプが付加された構成においてロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生すること物理的に防止することができる液圧システムが提供される。
一実施形態に係る液圧システムの概略構成図である。 シリンダ伸長時のフローチャートである。 シリンダ伸長時でヘッド側側室の圧力とロッド側室の圧力との差圧が閾値未満の場合の作動液の流れを示す図である。 シリンダ伸長時でヘッド側側室の圧力とロッド側室の圧力との差圧が閾値以上の場合の作動液の流れを示す図である。 シリンダ短縮時のフローチャートである。 シリンダ短縮時でヘッド側側室の圧力とロッド側室の圧力との差圧が閾値未満の場合の作動液の流れを示す図である。 シリンダ短縮時でヘッド側側室の圧力とロッド側室の圧力との差圧が閾値以上の場合の作動液の流れを示す図である。 変形例の液圧システムの概略構成図である。 従来の液圧システムの概略構成図である。
　図１に、一実施形態に係る液圧システム１を示す。この液圧システム１は、ヘッド側室４ｈおよびロッド側室４ｒを含む片ロッドシリンダ４用の液圧システムである。液圧システム１に用いられる作動液は、典型的には油である。
　具体的に、液圧システム１は、片ロッドシリンダ４と閉回路を形成するように接続される第１両方向ポンプ２と、片ロッドシリンダ４のヘッド側室４ｈとロッド側室４ｒの間の流量差（流入流量と流出流量との差）を解消するための第２両方向ポンプ３を含む。
　第１両方向ポンプ２は、ヘッド側ライン２１により片ロッドシリンダ４のヘッド側室４ｈと接続されるとともに、ロッド側ライン２２により片ロッドシリンダ４のロッド側室４ｒと接続される。第２両方向ポンプ３は、第１給排ライン３１によりヘッド側ライン２１と接続されるとともに、第２給排ライン３２によりタンクと接続される。
　ヘッド側ライン２１には開閉弁である第１ロック弁２３が設けられ、ロッド側ライン２２には開閉弁である第２ロック弁２４が設けられる。第１ロック弁２３および第２ロック弁２４は、制御装置８により制御される。なお、図１では、図面の簡略化のために一部の信号線の作図を省略する。
　制御装置８は、片ロッドシリンダ４を動作（伸長または短縮）させるときに第１ロック弁２３および第２ロック弁２４を開き、それ以外のときは第１ロック弁２３および第２ロック弁２４を閉じる。このように第１ロック弁２３および第２ロック弁２４を閉じることにより、片ロッドシリンダ４の動作をロックすることができる。
　ヘッド側ライン２１からはヘッド側リリーフライン５１が分岐しており、このヘッド側リリーフライン５１はタンクへつながっている。ヘッド側リリーフライン５１には、リリーフ圧が比較的に高く（例えば、２５～３５ＭＰａ）設定されたヘッド側リリーフ弁５２が設けられている。
　さらに、ヘッド側ライン２１からはヘッド側リリーフ弁５２をバイパスする第１バイパスライン５５が分岐しており、この第１バイパスライン５５はタンクへつながっている。第１バイパスライン５５には、タンクからヘッド側ライン２１へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止する第１チェック弁５６が設けられている。
　図例ではヘッド側リリーフライン５１および第１バイパスライン５５が第１ロック弁２３と第１両方向ポンプ２の間でヘッド側ライン２１から分岐しているが、ヘッド側リリーフライン５１および第１バイパスライン５５は第１ロック弁２３と片ロッドシリンダ４の間でヘッド側ライン２１から分岐してもよい。また、第１バイパスライン５５は必ずしもヘッド側ライン２１から分岐する必要はなく、ヘッド側リリーフ弁５２の上流側でヘッド側リリーフライン５１から分岐してもよい。
　同様に、ロッド側ライン２２からはロッド側リリーフライン５３が分岐しており、このロッド側リリーフライン５３はタンクへつながっている。ロッド側リリーフライン５３には、リリーフ圧が比較的に高く（例えば、２５～３５ＭＰａ）設定されたロッド側リリーフ弁５４が設けられている。
　さらに、ロッド側ライン２２からはロッド側リリーフ弁５４をバイパスする第２バイパスライン５７が分岐しており、この第２バイパスライン５７はタンクへつながっている。第２バイパスライン５７には、タンクからロッド側ライン２２へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止する第２チェック弁５８が設けられている。
　図例ではロッド側リリーフライン５３および第２バイパスライン５７が第２ロック弁２４と第１両方向ポンプ２の間でロッド側ライン２２から分岐しているが、ロッド側リリーフライン５３および第２バイパスライン５７は第２ロック弁２４と片ロッドシリンダ４の間でロッド側ライン２２から分岐してもよい。また、第２バイパスライン５７は必ずしもロッド側ライン２２から分岐する必要はなく、ロッド側リリーフ弁５４の上流側でロッド側リリーフライン５３から分岐してもよい。
　このようにヘッド側リリーフライン５１およびロッド側リリーフライン５３が設けられていれば、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈおよびロッド側室４ｒの圧力Ｐｒをヘッド側リリーフ弁５２およびロッド側リリーフ弁５４の設定圧以下に保つことができる。また、第１バイパスライン５５および第２バイパスライン５７が設けられていれば、第１チェック弁５６または第２チェック弁５８を介したヘッド側ライン２１またはロッド側ライン２２への作動液の補給によりヘッド側（ヘッド側室４ｈおよびヘッド側ライン２１）およびロッド側（ロッド側室４ｒおよびロッド側ライン２２）のうちの圧力の低い方でのキャビテーションを抑制することができる。
　第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３は、例えば、アキシャルピストンポンプ（斜板ポンプまたは斜軸ポンプ）である。また、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３は可変容量型ポンプである。
　第１両方向ポンプ２の容量は第１レギュレータ２５により変更され、第２両方向ポンプ３の容量は第２レギュレータ３５により変更される。第１レギュレータ２５および第２レギュレータ３５は、制御装置８により制御される。例えば、第１両方向ポンプ２が斜板ポンプである場合、第１レギュレータ２５は、第１両方向ポンプ２の斜板と連結されたサーボピストンに作用する液圧を電気的に変更するものであってもよいし、第１両方向ポンプ２の斜板と連結された電動アクチュエータであってもよい。同様に、第２両方向ポンプ３が斜板ポンプである場合、第２レギュレータ３５は、第２両方向ポンプ３の斜板と連結されたサーボピストンに作用する液圧を電気的に変更するものであってもよいし、第２両方向ポンプ３の斜板と連結された電動アクチュエータであってもよい。
　第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３は、電動モータ７により同方向に駆動される。第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３は、それらの中心軸が同軸上に並ぶように配置されもよいし（タンデム型）、それらの中心軸が平行に並ぶように配置されてもよい（パラレル型）。
　電動モータ７は、制御装置８により制御される。電動モータ７は、片ロッドシリンダ４を伸長させる際に第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３を第１方向に駆動し、片ロッドシリンダ４を短縮させる際に第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３を第１方向と反対の第２方向に駆動する。第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３が第１方向に駆動されるとそれらがヘッド側室４ｈへ作動液を吐出し、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３が第２方向に駆動されるとそれらがヘッド側室４ｈから作動液を吸入する。
　さらに、本実施形態では、第１排出ライン６１によりヘッド側ライン２１と接続されるとともに第２排出ライン６２によりロッド側ライン２２と接続された低圧選択弁６が採用されている。低圧選択弁６は、低圧リリーフライン６５によってタンクと接続されている。低圧リリーフライン６５には、リリーフ圧が比較的に低く（例えば、０．１～２ＭＰａ）設定された低圧リリーフ弁６６が設けられている。
　低圧選択弁６は、中立位置（図１の中央位置）とヘッド側排出位置（図１の右側位置）とロッド側排出位置（図１の左側位置）との間で切り換えられる。中立位置では低圧選択弁６が第１排出ライン６１および第２排出ライン６２をブロックする。ヘッド側排出位置では低圧選択弁６が第２排出ライン６２をブロックしつつ第１排出ライン６１を低圧リリーフライン６５と連通させる。ロッド側排出位置では低圧選択弁６が第１排出ライン６１をブロックしつつ第２排出ライン６２を低圧リリーフライン６５と連通させる。
　低圧選択弁６には、第１パイロットライン６３を通じてヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈが導かれるとともに、第２パイロットライン６４を通じてロッド側室４ｒの圧力Ｐｒが導かれる。第１パイロットライン６３は低圧選択弁６を中立位置からロッド側排出位置へ切り換えるためのものであり、第２パイロットライン６４は低圧選択弁６を中立位置からヘッド側排出位置へ切り換えるためのものである。図例では第１パイロットライン６３および第２パイロットライン６４が第１排出ライン６１および第２排出ライン６２からそれぞれ分岐しているが、第１パイロットライン６３がヘッド側ライン２１から分岐してもよいし、第２パイロットライン６４がロッド側ライン２２から分岐してもよい。
　低圧選択弁６は、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈとロッド側室４ｒの圧力Ｐｒとの差圧ΔＰ（ΔＰ＝｜Ｐｈ－Ｐｒ｜）が閾値Ｐｔ未満のときに中立位置に位置する。一方、低圧選択弁６は、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈがロッド側室４ｒの圧力Ｐｒよりも閾値Ｐｔ以上高いときに中立位置からロッド側排出位置に切り換えられ、ロッド側室４ｒの圧力Ｐｒがヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈよりも閾値Ｐｔ以上高いときに中立位置からヘッド側排出位置に切り換えられる。例えば、閾値Ｐｔは、０．５～３ＭＰａの範囲内である。なお、閾値Ｐｔは、シリンダ伸長時とシリンダ短縮時とで異なってもよい。
　さらに、液圧システム１は、低圧選択弁６の位置が中立位置、ロッド側排出位置およびヘッド側排出位置のいずれであるかを検出する位置検出器９を含む。位置検出器９は、制御装置８と電気的に接続されている。
　本実施形態では、位置検出器９が、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈを計測する圧力センサ９１と、ロッド側室４ｒの圧力Ｐｒを計測する圧力センサ９２と、演算部を含む。演算部は、｜Ｐｈ－Ｐｒ｜＜Ｐｔのときに低圧選択弁６の位置が中立位置であると判定し、Ｐｈ－Ｐｒ≧Ｐｔのときに低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置であると判定し、Ｐｒ－Ｐｈ≧Ｐｔのときに低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置であると判定する。なお、演算部は制御装置８に組み込まれてもよい。
　図例では、圧力センサ９１，９２がヘッド側ライン２１およびロッド側ライン２２に設けられているが、圧力センサ９１，９２はヘッド側室４ｈおよびロッド側室４ｒに設けられてもよい。また、位置検出器９は、２つの圧力センサの代わりに、低圧選択弁６に設けられるストロークセンサを含んでもよい。
　次に、制御装置８による電動モータ７、第１レギュレータ２５および第２レギュレータ３５の制御を詳細に説明する。制御装置８に関し、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、および/または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウエアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウエアである。ハードウエアは、本明細書に開示されているハードウエアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウエアであってもよい。ハードウエアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウエアとソフトウエアの組み合わせであり、ソフトウエアはハードウエアおよび/またはプロセッサの構成に使用される。
　制御装置８には、片ロッドシリンダ４に対する伸長指令である第１操作信号と、片ロッドシリンダ４に対する短縮指令である第２操作信号が入力される。本実施形態では、使用者に操作される操作レバーを含む操作装置１１が採用されており、この操作装置１１から制御装置８へ第１操作信号および第２操作信号が入力される。ただし、無人運転が行われる場合、操作装置１１が省略されて、無人システムから制御装置８へ第１操作信号および第２操作信号が入力されてもよい。
　本実施形態では、操作装置１１の操作レバーの角度によって片ロッドシリンダ４の動作速度が決定される。このため、第１操作信号および第２操作信号は片ロッドシリンダ４に対する速度指令を含む。ただし、第１操作信号および第２操作信号が速度指令を含まずに、伸長時および短縮時に片ロッドシリンダ４が一定速度で動作してもよい。
　（シリンダ伸長）
　図２は、片ロッドシリンダ４を伸長させるときのフローチャートである。図３に示すように、操作装置１１の操作レバーがＡ方向に傾倒されると、操作装置１１から制御装置８へ片ロッドシリンダ４に対する伸長指令である第１操作信号が入力される。
　制御装置８へ第１操作信号が入力されると、制御装置８は電動モータ７を第１方向に回転させる（ステップＳ１）。これにより、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３が第１方向に駆動され、第１両方向ポンプ２がロッド側ライン２２を通じて作動液を吸入するとともに、第２両方向ポンプ３が第２給排ライン３２を通じて作動液を吸入する。また、第１両方向ポンプ２はヘッド側ライン２１を通じて作動液を吐出し、第２両方向ポンプ３は第１給排ライン３１を通じて作動液を吐出する。つまり、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３から吐出された作動液が互いに合流してヘッド側室４ｈへ供給される。上述したように、第１操作信号は片ロッドシリンダ４に対する速度指令を含むため、制御装置８は、その速度指令に応じた回転数Ｎで電動モータ７を回転させる。
　ついで、制御装置８は、位置検出器９で検出される低圧選択弁６の位置を取得する（ステップＳ２）。低圧選択弁６の位置が中立位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１となるように（ｑ１＝ｑｒ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２となるように（ｑ２＝ｑｒ２）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ３）。例えば、片ロッドシリンダ４に負荷がほとんどかかっていない場合（例えば、操作装置１１の操作レバーがゆっくり動かされた場合）には、低圧選択弁６の位置が中立位置となる。
　第１基準容量ｑｒ１は、片ロッドシリンダ４の動作速度Ｖ、ロッド側室４ｒの受圧面積Ａｒおよび電動モータ７の回転数Ｎから定まる容量である（ｑｒ１＝Ｖ×Ａｒ／Ｎ）。第２基準容量ｑｒ２は、第１両方向ポンプ２の第１基準容量ｑｒ１にロッド側室４ｒの受圧面積Ａｒに対する片ロッドシリンダ４のロッドの断面積Ａｃの比を乗算したものである（ｑｒ２＝Ａｃ／Ａｒ×ｑｒ１）。すなわち、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２である場合、理論的には片ロッドシリンダ４への流入流量Ｑｈまたは片ロッドシリンダ４からの流出流量Ｑｒに過不足がない。
　このため、第１両方向ポンプの吐出流量Ｑ１、第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２、片ロッドシリンダ４の流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因がない限り、第１バイパスライン５５または第２バイパスライン５７を通じたタンクからの作動液の補給、および第１排出ライン６１または第２排出ライン６２を通じたタンクへの作動液の排出は行われない。なお、吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因には、第１レギュレータ２５および第２レギュレータ３５の性能、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３の効率、作動液の外部漏れ、経年変化などがある。
　すなわち、ヘッド側室４ｈへの流入流量Ｑｈは、第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１と第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２の和である。なお、第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１［Ｌ／ｍｉｎ］は第１両方向ポンプ２の容量ｑ１［Ｌ／ｒ］に回転数Ｎ［ｒｐｍ］を乗算したものであり、第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２［Ｌ／ｍｉｎ］は第２両方向ポンプ３の容量ｑ２［Ｌ／ｒ］に回転数Ｎ［ｒｐｍ］を乗算したものである。ロッド側室４ｒからの流出流量Ｑｒは、第１両方向ポンプ２の吸入流量Ｑ１と等しい。
　その後、制御装置８は、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときに（ステップＳ６でＹＥＳ）、電動モータ７を停止する（ステップＳ７）。例えば、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときには、操作装置１１から制御装置８への第１操作信号の入力が停止されたときと、片ロッドシリンダ４がストロークエンドまで動作したときが含まれる。
　一方、ステップＳ２において低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１よりも第１所定量Δｑ１だけ少なくなるように（ｑ１＝ｑｒ１－Δｑ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第１所定量Δｑ１だけ多くなるように（ｑ２＝ｑｒ２＋Δｑ１）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ４）。第１所定量Δｑ１は、上述した吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因を考慮して決定される。例えば、Δｑ１は、ｑｒ２の１～１０％の範囲内である。
　例えば、片ロッドシリンダ４に短縮方向への負荷がかかっている場合にはヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈがロッド側室４ｒの圧力Ｐｒよりも閾値Ｐｔ以上高くなって低圧選択弁６がロッド側排出位置に切り換えられる。
　第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１と第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２の合計は、低圧選択弁６が中立位置である場合と同じであるので、片ロッドシリンダ４の動作速度は、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２のときの基準速度と等しい。一方、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１よりも第１所定量Δｑ１だけ少ないので、図４に示すように、第１所定量Δｑ１に応じた余剰分Ｑｆｒがロッド側ライン２２から第２排出ライン６２、低圧選択弁６および低圧リリーフライン６５を通じて排出される。
　例えば、ｑ１＝ｑｒ１、ｑ２＝ｑｒ２の場合、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑ１＝５０、Ｑ２＝５０と仮定する。低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置であるときにＱ１＝４０、Ｑ２＝６０とすると、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑｆｒ＝１０となる。
　逆に、ステップＳ２において低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１となるように（ｑ１＝ｑｒ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第２所定量Δｑ２だけ多くなるように（ｑ２＝ｑｒ２＋Δｑ２）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ５）。第２所定量Δｑ２は、上述した吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因を考慮して決定される。第２所定量Δｑ２は、上述した第１所定量Δｑ１と同じであっても異なってもよい。例えば、Δｑ２は、ｑｒ２の１～１０％の範囲内である。
　例えば、片ロッドシリンダ４に伸長方向への負荷がかかっている場合にはロッド側室４ｒの圧力Ｐｒがヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈよりも閾値Ｐｔ以上高くなって低圧選択弁６がヘッド側排出位置に切り換えられる。
　第１両方向ポンプ２の吸入流量Ｑ１は、低圧選択弁６が中立位置である場合と同じであるので、片ロッドシリンダ４の動作速度は、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２のときの基準速度と等しい。一方、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第２所定量Δｑ２だけ多いので、図４に示すように、第２所定量Δｑ２に応じた余剰分Ｑｆｈがヘッド側ライン２１から第１排出ライン６１、低圧選択弁６および低圧リリーフライン６５を通じて排出される。
　例えば、上記と同様に、ｑ１＝ｑｒ１、ｑ２＝ｑｒ２の場合、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑ１＝５０、Ｑ２＝５０と仮定する。低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置であるときにＱ１＝５０、Ｑ２＝６０とすると、Ｑｒ＝５０、Ｑｈ＝１００、Ｑｆｈ＝１０となる。
　低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置である場合もヘッド側排出位置である場合も、制御装置８は、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときに（ステップＳ６でＹＥＳ）、電動モータ７を停止する（ステップＳ７）。
　（シリンダ短縮）
　図５は、片ロッドシリンダ４を短縮させるときのフローチャートである。図６に示すように、操作装置１１の操作レバーがＢ方向に傾倒されると、操作装置１１から制御装置８へ片ロッドシリンダ４に対する短縮指令である第２操作信号が入力される。
　制御装置８へ第２操作信号が入力されると、制御装置８は電動モータ７を第２方向に回転させる（ステップＳ１１）。これにより、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３が第２方向に駆動され、第１両方向ポンプ２がヘッド側ライン２１を通じて作動液を吸入するとともに、第２両方向ポンプ３が第１給排ライン３１を通じて作動液を吸入する。つまり、ヘッド側室４ｈから流出した作動液が第１両方向ポンプ２へ向かう分と第２両方向ポンプ３へ向かう分に分配される。また、第１両方向ポンプ２はロッド側ライン２２を通じて作動液を吐出し、第２両方向ポンプ３は第２給排ライン３２を通じて作動液を吐出する。上述したように、第２操作信号は片ロッドシリンダ４に対する速度指令を含むため、制御装置８は、その速度指令に応じた回転数Ｎで電動モータ７を回転させる。
　ついで、制御装置８は、位置検出器９で検出される低圧選択弁６の位置を取得する（ステップＳ１２）。低圧選択弁６の位置が中立位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１となるように（ｑ１＝ｑｒ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２となるように（ｑ２＝ｑｒ２）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ１３）。例えば、片ロッドシリンダ４に負荷がほとんどかかっていない場合（例えば、操作装置１１の操作レバーがゆっくり動かされた場合）には、低圧選択弁６の位置が中立位置となる。
　上述したように、第１基準容量ｑｒ１は、片ロッドシリンダ４の動作速度Ｖ、ロッド側室４ｒの受圧面積Ａｒおよび電動モータ７の回転数Ｎから定まる容量である（ｑｒ１＝Ｖ×Ａｒ／Ｎ）。第２基準容量ｑｒ２は、第１両方向ポンプ２の第１基準容量ｑｒ１にロッド側室４ｒの受圧面積Ａｒに対する片ロッドシリンダ４のロッドの断面積Ａｃの比を乗算したものである（ｑｒ＝Ａｃ／Ａｒ×ｑｒ１）。すなわち、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２である場合、理論的には片ロッドシリンダ４への流入流量Ｑｈまたは片ロッドシリンダ４からの流出流量Ｑｒに過不足がない。
　このため、第１両方向ポンプの吐出流量Ｑ１、第２両方向ポンプ３の吐出流量Ｑ２、片ロッドシリンダ４の流入流量Ｑｒおよび流出流量Ｑｈのバランスが崩れる要因がない限り、第１バイパスライン５５または第２バイパスライン５７を通じたタンクからの作動液の補給、および第１排出ライン６１または第２排出ライン６２を通じたタンクへの作動液の排出は行われない。なお、吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｒおよび流出流量Ｑｈのバランスが崩れる要因には、第１レギュレータ２５および第２レギュレータ３５の性能、第１両方向ポンプ２および第２両方向ポンプ３の効率、作動液の外部漏れ、経年変化などがある。
　すなわち、ロッド側室４ｒへの流入流量Ｑｒは、第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１と等しい。ヘッド側室４ｈからの流出流量Ｑｈは、第１両方向ポンプ２の吸入流量Ｑ１と第２両方向ポンプ３の吸入流量Ｑ２の和である。
　その後、制御装置８は、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときに（ステップＳ１６でＹＥＳ）、電動モータ７を停止する（ステップＳ１７）。例えば、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときには、操作装置１１から制御装置８への第２操作信号の入力が停止されたときと、片ロッドシリンダ４がストロークエンドまで動作したときが含まれる。
　一方、ステップＳ１２において低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１となるように（ｑ１＝ｑｒ１）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第３所定量Δｑ３だけ少なくなるように（ｑ２＝ｑｒ２－Δｑ３）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ１５）。第３所定量Δｑ３は、上述した吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因を考慮して決定される。第３所定量Δｑ３は、上述した第１所定量Δｑ１および第２所定量Δｑ２の一方と同じであってもよいし、第１所定量Δｑ１および第２所定量Δｑ２のどちらとも異なってもよい。例えば、Δｑ３は、ｑｒ２の１～１０％の範囲内である。
　例えば、片ロッドシリンダ４に伸長方向への負荷がかかっている場合にはロッド側室４ｒの圧力Ｐｒがヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈよりも閾値Ｐｔ以上高くなって低圧選択弁６がヘッド側排出位置に切り換えられる。
　第１両方向ポンプ２の吐出流量Ｑ１は、低圧選択弁６が中立位置である場合と同じであるので、片ロッドシリンダ４の動作速度は、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２のときの基準速度と等しい。一方、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第３所定量Δｑ３だけ少ないので、図７に示すように、第３所定量Δｑ３に応じた余剰分Ｑｆｈがヘッド側ライン２１から第１排出ライン６１、低圧選択弁６および低圧リリーフライン６５を通じて排出される。
　例えば、ｑ１＝ｑｒ１、ｑ２＝ｑｒ２の場合、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑ１＝５０、Ｑ２＝５０と仮定する。低圧選択弁６の位置がヘッド側排出位置であるときにＱ１＝５０、Ｑ２＝４０とすると、Ｑｒ＝５０、Ｑｈ＝１００、Ｑｆｈ＝１０となる。
　逆に、ステップＳ１２において低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置である場合、制御装置８は、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１よりも第４所定量だけ多くなるように（ｑ１＝ｑｒ１＋Δｑ４）第１レギュレータ２５を制御するとともに、第２両方向ポンプ３の容量ｑ２が第２基準容量ｑｒ２よりも第４所定量Δｑ４だけ少なくなるように（ｑ２＝ｑｒ２－Δｑ４）第２レギュレータ３５を制御する（ステップＳ１４）。第４所定量Δｑ４は、上述した吐出流量Ｑ１，Ｑ２、流入流量Ｑｈおよび流出流量Ｑｒのバランスが崩れる要因を考慮して決定される。第４所定量Δｑ４は、上述した第１所定量Δｑ１、第２所定量Δｑ２および第３所定量Δｑ３のいずれかと同じであってもよいし、第１所定量Δｑ１、第２所定量Δｑ２および第３所定量Δｑ３のいずれとも異なってもよい。例えば、Δｑ４は、ｑｒ２の１～１０％の範囲内である。
　例えば、片ロッドシリンダ４に短縮方向への負荷がかかっている場合にはヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈがロッド側室４ｒの圧力Ｐｒよりも閾値Ｐｔ以上高くなって低圧選択弁６がロッド側排出位置に切り換えられる。
　第１両方向ポンプ２の吸入流量Ｑ１と第２両方向ポンプ３の吸入流量Ｑ２の合計は、低圧選択弁６が中立位置である場合と同じであるので、片ロッドシリンダ４の動作速度は、ｑ１＝ｑｒ１かつｑ２＝ｑｒ２のときの基準速度と等しい。一方、第１両方向ポンプ２の容量ｑ１が第１基準容量ｑｒ１よりも第４所定量Δｑ４だけ多いので、図７に示すように、第４所定量Δｑ４に応じた余剰分Ｑｆｒがロッド側ライン２２から第２排出ライン６２、低圧選択弁６および低圧リリーフライン６５を通じて排出される。
　例えば、上記と同様に、ｑ１＝ｑｒ１、ｑ２＝ｑｒ２の場合、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑ１＝５０、Ｑ２＝５０と仮定する。低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置であるときにＱ１＝６０、Ｑ２＝４０とすると、Ｑｈ＝１００、Ｑｒ＝５０、Ｑｆｒ＝１０となる。
　低圧選択弁６の位置がロッド側排出位置である場合もヘッド側排出位置である場合も、制御装置８は、片ロッドシリンダ４のストロークが所定量になったときに（ステップＳ１６でＹＥＳ）、電動モータ７を停止する（ステップＳ１７）。
　以上説明したように、本実施形態の液圧システム１では、低圧選択弁６が設けられているので、第１両方向ポンプ２に対して第２両方向ポンプ３が付加された構成においてロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生することを物理的に防止することができる。しかも、位置検出器９によって低圧選択弁６の位置が検出されるので、低圧選択弁の位置に基づいて種々の制御を行うことができる。
　しかも、本実施形態では、図２に示すフローチャートのような制御が行われるため、片ロッドシリンダ４の伸長時に負荷の方向が反転して低圧選択弁６がロッド側排出位置からヘッド側排出位置へ、またはヘッド側排出位置からロッド側排出位置へ切り換わったとしても、片ロッドシリンダ４の動作速度を一定に保つことができる。
　さらに、本実施形態では、図５に示すフローチャートのような制御が行われるため、片ロッドシリンダ４の短縮時に負荷の方向が反転して低圧選択弁６がロッド側排出位置からヘッド側排出位置へ、またはヘッド側排出位置からロッド側排出位置へ切り換わったとしても、片ロッドシリンダ４の動作速度を一定に保つことができる。
　（変形例）
　本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
　例えば、図８に示す変形例の液圧システム１Ａのように、第１パイロットライン６３に第１開閉弁６７が設けられるとともに、第２パイロットライン６４に第２開閉弁６８が設けられてもよい。この構成によれば、ヘッド側室４ｈの圧力Ｐｈとロッド側室４ｒの圧力Ｐｒとの大小関係が反転するような状況で第１開閉弁６７および第２開閉弁６８を閉じれば、低圧選択弁６のハンチングを防止することができる。
　（まとめ）
　第１の態様として、本開示は、ヘッド側室およびロッド側室を含む片ロッドシリンダ用の液圧システムであって、ヘッド側ラインにより前記ヘッド側室と接続されるとともに、ロッド側ラインにより前記ロッド側室と接続される可変容量型の第１両方向ポンプと、給排ラインにより前記ヘッド側ラインと接続される可変容量型の第２両方向ポンプと、前記第１両方向ポンプおよび前記第２両方向ポンプを同方向に駆動する電動モータと、第１排出ラインにより前記ヘッド側ラインと接続されるとともに第２排出ラインにより前記ロッド側ラインと接続され、前記ヘッド側室の圧力と前記ロッド側室の圧力との差圧が閾値未満のときは前記第１排出ラインおよび前記第２排出ラインをブロックする中立位置に位置し、前記へッド側室の圧力が前記ロッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第２排出ラインをリリーフ弁が設けられたリリーフラインと連通させるロッド側排出位置に切り換えられ、前記ロッド側室の圧力が前記ヘッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第１排出ラインを前記リリーフラインと連通させるヘッド側排出位置に切り換えられる低圧選択弁と、前記低圧選択弁の位置が前記中立位置、前記ロッド側排出位置および前記ヘッド側排出位置のいずれであるかを検出する位置検出器と、を備える、液圧システムを提供する。
　上記の構成によれば、低圧選択弁が設けられているので、第１両方向ポンプに対して第２両方向ポンプが付加された構成においてロッド側およびヘッド側のうちの圧力の低い方に圧力の閉じ込みが発生することを物理的に防止することができる。しかも、位置検出器によって低圧選択弁の位置が検出されるので、低圧選択弁の位置に基づいて種々の制御を行うことができる。
　第２の態様として、第１の態様において、上記の液圧システムは、前記第１両方向ポンプの容量を変更する第１レギュレータと、前記第２両方向ポンプの容量を変更する第２レギュレータと、前記電動モータ、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記片ロッドシリンダを伸長させる際、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記中立位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が第２基準容量となり、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ロッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量よりも第１所定量だけ少なくなるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも前記第１所定量だけ多くなり、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ヘッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも第２所定量だけ多くなるように、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御してもよい。この構成によれば、片ロッドシリンダの伸長時に負荷の方向が反転して低圧選択弁がロッド側排出位置からヘッド側排出位置へ、またはヘッド側排出位置からロッド側排出位置へ切り換わったとしても、片ロッドシリンダの動作速度を一定に保つことができる。
　第３の態様として、第１または第２の態様において、上記の液圧システムは、前記第１両方向ポンプの容量を変更する第１レギュレータと、前記第２両方向ポンプの容量を変更する第２レギュレータと、前記電動モータ、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記片ロッドシリンダを短縮させる際、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記中立位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が第２基準容量となり、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ヘッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも前記第３所定量だけ少なくなり、前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ロッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量よりも第４所定量だけ多くなるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも第４所定量だけ少なくなるように、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御してもよい。この構成によれば、片ロッドシリンダの短縮時に負荷の方向が反転して低圧選択弁がロッド側排出位置からヘッド側排出位置へ、またはヘッド側排出位置からロッド側排出位置へ切り換わったとしても、片ロッドシリンダの動作速度を一定に保つことができる。
　第４の態様として、第２または第３の態様において、例えば、前記第２基準容量は、前記第１基準容量に前記片ロッドシリンダのロッドの断面積に対する前記ロッド側室の受圧面積の比を乗算したものであってもよい。
　第５の態様として、第１～第４の態様の何れかにおいて、上記の液圧システムは、前記ヘッド側ラインに設けられた、開閉弁である第１ロック弁と、前記ロッド側ラインに設けられた、開閉弁である第２ロック弁と、をさらに備えてもよい。この構成によれば、第１ロック弁および第２ロック弁を閉じることにより、片ロッドシリンダの動作をロックすることができる。
　第６の態様として、第１～第５の態様の何れかにおいて、前記低圧選択弁には、第１パイロットラインを通じて前記ヘッド側室の圧力が導かれるとともに、第２パイロットラインを通じて前記ロッド側室の圧力が導かれ、上記の液圧システムは、前記第１パイロットラインに設けられた第１開閉弁と、前記第２パイロットラインに設けられた第２開閉弁と、をさらに備えてもよい。この構成によれば、ヘッド側室の圧力とロッド側室の圧力との大小関係が反転するような状況で第１開閉弁および第２開閉弁を閉じれば、低圧選択弁のハンチングを防止することができる。
　第７の態様として、第１～第６の態様の何れかにおいて、上記の液圧システムは、前記ヘッド側ラインから分岐するヘッド側リリーフラインに設けられたヘッド側リリーフ弁と、前記ヘッド側リリーフ弁をバイパスする第１バイパスラインに設けられた第１チェック弁と、前記ロッド側ラインから分岐するロッド側リリーフラインに設けられたロッド側リリーフ弁と、前記ロッド側リリーフ弁をバイパスする第２バイパスラインに設けられた第２チェック弁と、をさらに備えてもよい。この構成によれば、ヘッド側室の圧力およびロッド側室の圧力をリリーフ弁の設定圧以下に保つことができるとともに、チェック弁を介したヘッド側ラインまたはロッド側ラインへの作動液の補給によりヘッド側およびロッド側のうちの圧力の低い方でのキャビテーションを抑制することができる。
 

Claims (7)

  1. 　ヘッド側室およびロッド側室を含む片ロッドシリンダ用の液圧システムであって、
    　ヘッド側ラインにより前記ヘッド側室と接続されるとともに、ロッド側ラインにより前記ロッド側室と接続される可変容量型の第１両方向ポンプと、
    　給排ラインにより前記ヘッド側ラインと接続される可変容量型の第２両方向ポンプと、
    　前記第１両方向ポンプおよび前記第２両方向ポンプを同方向に駆動する電動モータと、
    　第１排出ラインにより前記ヘッド側ラインと接続されるとともに第２排出ラインにより前記ロッド側ラインと接続され、前記ヘッド側室の圧力と前記ロッド側室の圧力との差圧が閾値未満のときは前記第１排出ラインおよび前記第２排出ラインをブロックする中立位置に位置し、前記へッド側室の圧力が前記ロッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第２排出ラインをリリーフ弁が設けられたリリーフラインと連通させるロッド側排出位置に切り換えられ、前記ロッド側室の圧力が前記ヘッド側室の圧力よりも前記閾値以上高いときは前記第１排出ラインを前記リリーフラインと連通させるヘッド側排出位置に切り換えられる低圧選択弁と、
    　前記低圧選択弁の位置が前記中立位置、前記ロッド側排出位置および前記ヘッド側排出位置のいずれであるかを検出する位置検出器と、
    を備える、液圧システム。
  2. 　前記第１両方向ポンプの容量を変更する第１レギュレータと、
    　前記第２両方向ポンプの容量を変更する第２レギュレータと、
    　前記電動モータ、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する制御装置と、を備え、
    　前記制御装置は、前記片ロッドシリンダを伸長させる際、
    　　前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記中立位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が第２基準容量となり、
    　　前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ロッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量よりも第１所定量だけ少なくなるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも前記第１所定量だけ多くなり、
    　　前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ヘッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも第２所定量だけ多くなるように、
    　前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する、請求項１に記載の液圧システム。
  3. 　前記第１両方向ポンプの容量を変更する第１レギュレータと、
    　前記第２両方向ポンプの容量を変更する第２レギュレータと、
    　前記電動モータ、前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する制御装置と、を備え、
    　前記制御装置は、前記片ロッドシリンダを短縮させる際、
    　　前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記中立位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が第２基準容量となり、
    　　前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ヘッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量となるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも前記第３所定量だけ少なくなり、
    　　前記位置検出器で検出される前記低圧選択弁の位置が前記ロッド側排出位置であるときは、前記第１両方向ポンプの容量が前記第１基準容量よりも第４所定量だけ多くなるとともに、前記第２両方向ポンプの容量が前記第２基準容量よりも第４所定量だけ少なくなるように、
    　前記第１レギュレータおよび前記第２レギュレータを制御する、請求項１または２に記載の液圧システム。
  4. 　前記第２基準容量は、前記第１基準容量に前記片ロッドシリンダのロッドの断面積に対する前記ロッド側室の受圧面積の比を乗算したものである、請求項２に記載の液圧システム。
  5. 　前記ヘッド側ラインに設けられた、開閉弁である第１ロック弁と、
    　前記ロッド側ラインに設けられた、開閉弁である第２ロック弁と、をさらに備える、請求項１に記載の液圧システム。
  6. 　前記低圧選択弁には、第１パイロットラインを通じて前記ヘッド側室の圧力が導かれるとともに、第２パイロットラインを通じて前記ロッド側室の圧力が導かれ、
    　前記第１パイロットラインに設けられた第１開閉弁と、
    　前記第２パイロットラインに設けられた第２開閉弁と、をさらに備える、請求項１に記載の液圧システム。
  7. 　前記ヘッド側ラインから分岐するヘッド側リリーフラインに設けられたヘッド側リリーフ弁と、
    　前記ヘッド側リリーフ弁をバイパスする第１バイパスラインに設けられた第１チェック弁と、
    　前記ロッド側ラインから分岐するロッド側リリーフラインに設けられたロッド側リリーフ弁と、
    　前記ロッド側リリーフ弁をバイパスする第２バイパスラインに設けられた第２チェック弁と、をさらに備える、請求項１に記載の液圧システム。
     
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