WO2024075426A1 - 油圧制御装置、油圧回路の制御方法、及び油圧装置 - Google Patents

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WO2024075426A1
WO2024075426A1 PCT/JP2023/030690 JP2023030690W WO2024075426A1 WO 2024075426 A1 WO2024075426 A1 WO 2024075426A1 JP 2023030690 W JP2023030690 W JP 2023030690W WO 2024075426 A1 WO2024075426 A1 WO 2024075426A1
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bleed
virtual
flow rate
hydraulic
pump
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PCT/JP2023/030690
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French (fr)
Inventor
永富悠一
伏見純也
Original Assignee
株式会社クボタ
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Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic control device that controls a hydraulic pump that operates an actuator, a control method for a hydraulic circuit, and a hydraulic device equipped with a hydraulic control device.
  • actuators such as cylinders that operate working devices are controlled by pressurized oil (hydraulic oil) generated by a hydraulic pump in response to operation.
  • the pressurized oil generated by the hydraulic pump is supplied from a tank, and the direction and flow rate are adjusted by a control valve in the hydraulic circuit, before being diverted between the actuator and the tank.
  • the flow rate of the pressurized oil diverted to the tank is virtualized as a virtual bleed flow rate, and the flow rate actually discharged from the hydraulic pump is calculated using a flow rate obtained by subtracting this virtual bleed flow rate from the pump discharge flow rate, and the hydraulic pump is controlled based on the calculated flow rate.
  • the pressurized oil at a flow rate excluding the pressurized oil diverted to the tank is supplied from the hydraulic pump to the hydraulic circuit, and the flow rate supplied to the hydraulic circuit is suppressed.
  • the amount of pressurized oil discharged from the hydraulic pump may vary depending on the pressure conditions and load state within the hydraulic circuit. Furthermore, fluctuations in the amount of pressurized oil discharged (discharge flow rate) may cause the actual operation of the actuator to deviate from the operation on the actuator.
  • the present invention aims to precisely control the operation of an actuator in a hydraulic control device that controls the flow rate supplied to a hydraulic circuit while taking into account the virtual bleed flow rate.
  • a hydraulic control device that controls a hydraulic circuit including a hydraulic actuator, a hydraulic pump that discharges hydraulic oil, and a control valve that switches the supply and discharge state of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic actuator depending on the amount of operation on an operating tool, and is equipped with a virtual bleed information output unit that outputs virtual bleed information indicating the state of hydraulic oil flowing through the virtual bleed circuit based on the amount of operation on the operating tool, the discharge pressure of the hydraulic pump, and a virtual bleed characteristic that is a characteristic of a virtual bleed circuit that is assumed to have the control valve and a hydraulic oil tank connected by a bypass line, which is set in advance, a required bleed information output unit that outputs required bleed information indicating the state of hydraulic oil flowing through the virtual bleed circuit that is required to cause the hydraulic actuator to perform a desired operation depending on the amount of operation, a target control value determination unit that determines a target control value of the hydraulic pump depending on a
  • a hydraulic device comprises a hydraulic actuator, a hydraulic pump that discharges hydraulic oil, a control valve that switches the supply and discharge state of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic actuator depending on the amount of operation of an operating tool, and the hydraulic control device that controls the hydraulic pump.
  • a control method for a hydraulic circuit is a control method for a hydraulic circuit including a hydraulic actuator, a hydraulic pump that discharges hydraulic oil, and a control valve that switches the supply/discharge state of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic actuator in accordance with an amount of operation on an operating tool, and includes a virtual bleed information output process that outputs virtual bleed information indicating the state of hydraulic oil flowing through the virtual bleed circuit based on the amount of operation on the operating tool, the discharge pressure of the hydraulic pump, and a virtual bleed characteristic that is a characteristic of a virtual bleed circuit that is assumed to have the control valve and a hydraulic oil tank connected by a bypass line, which is set in advance; a required bleed information output process that outputs required bleed information indicating the state of hydraulic oil flowing through the virtual bleed circuit that is required to cause the hydraulic actuator to perform a desired operation in accordance with the amount of operation; a target control value determination process that determines a target control value of the
  • the hydraulic pump is controlled according to the comparison result between the virtual bleed information and the required bleed information.
  • the hydraulic pump when the load condition, such as the pressure conditions in the hydraulic circuit, changes, if the load condition is high, the hydraulic pump is controlled taking the load condition into consideration, and if the load condition is low, the hydraulic pump is controlled based on the required flow rate according to the operation of the operating tool regardless of the load condition. As a result, hydraulic oil with an appropriate discharge flow rate is supplied to the hydraulic pump according to the operation of the operating tool.
  • the control of the discharge flow rate is more likely to be directly affected by the operation of the operating tool.
  • the load state is higher than the pump pressure condition output based on the virtual bleed characteristics
  • the discharge flow rate is controlled taking into account a larger bleed flow rate corresponding to the load state, and the discharge flow rate is reduced.
  • the operability of the operating tool changes according to the load state, the discharge flow rate is reduced, and the operating speed of the hydraulic actuator is suppressed, allowing the operator to perform control operations on the hydraulic actuator with good operability while feeling the load state.
  • the virtual bleed information output unit may also output the virtual bypass opening area corresponding to the operation amount based on a correspondence relationship between the operation amount that is set in advance and a virtual bypass opening area, which is the opening area of a virtual control valve provided in the virtual bleed circuit, and output the virtual bleed information based on the output virtual bypass opening area and the discharge pressure.
  • This configuration makes it possible to output virtual bleed information easily and accurately.
  • the virtual bleed information output unit may output, as the virtual bleed information, a virtual bleed flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil flowing through the virtual bleed circuit, based on the virtual bypass opening area and the discharge pressure corresponding to the operation amount
  • the required bleed information output unit may output, as the required bleed information, the required bleed flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil that needs to be flowed through the virtual bleed circuit to cause the hydraulic actuator to perform a desired operation corresponding to the operation amount, based on a correspondence relationship between the operation amount that is set in advance and a required bleed flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil that needs to be flowed through the virtual bleed circuit to cause the hydraulic actuator to perform a desired operation corresponding to the operation amount
  • the target control value determination unit may output the target control value based on the larger of the virtual bleed flow rate output by the virtual bleed information output unit and the required bleed flow rate output by the required bleed information output unit.
  • the virtual bleed flow rate and the required bleed flow rate are compared, and the target control value is output using the larger bleed flow rate, making it possible to control the operation of the hydraulic pump using a target control value according to the load condition.
  • the target control value is output using the larger bleed flow rate, making it possible to control the operation of the hydraulic pump using a target control value according to the load condition.
  • the virtual bleed information output unit may output the virtual bypass opening area corresponding to the operation amount based on a correspondence relationship between the operation amount and the virtual bypass opening area that is set in advance, and may output the virtual bypass opening area output from the operation amount and the virtual bleed flow rate corresponding to the discharge pressure, which is output based on the correspondence relationship between the virtual bypass opening area, the discharge pressure, and the virtual bleed flow rate, as the virtual bleed information.
  • the virtual bleed flow rate can be easily calculated from the opening area and discharge pressure output according to the operation amount.
  • the required bleed information output unit may also output the required flow rate corresponding to the operation amount based on a correspondence relationship between the operation amount that is set in advance and a required flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil that needs to be supplied to the hydraulic actuator to cause the hydraulic actuator to perform a desired operation according to the operation amount, and output the required bleed flow rate corresponding to the required flow rate output from the operation amount based on a correspondence relationship between the required flow rate that is set in advance and the required bleed flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil that needs to be flowed into the virtual bleed circuit to supply hydraulic oil at the required flow rate.
  • the required bleed flow rate can be easily calculated from the required flow rate output according to the operation amount.
  • the virtual bleed information output unit may output, as the virtual bleed information, the virtual bypass opening area corresponding to the operation amount specified based on a correspondence relationship between the virtual bypass opening area corresponding to the operation amount set in advance, the discharge pressure, and a virtual bleed differential pressure which is a pressure difference between the front and rear of a throttling resistor provided in the virtual bleed circuit, and the virtual bleed differential pressure corresponding to the discharge pressure;
  • the required bleed information output unit may output, as the required bleed information, the required bleed differential pressure corresponding to the operation amount output based on a correspondence relationship between the operation amount set in advance and a required bleed differential pressure which is a pressure difference between the front and rear of the throttling resistor required to cause the hydraulic actuator to perform a desired operation according to the operation amount;
  • the target control value determination unit may output the target control value based on the larger of the virtual bleed differential pressure output by the virtual bleed information output unit and the required bleed differential pressure output by the required bleed information output unit.
  • the virtual bleed differential pressure and the required bleed differential pressure are compared, and the larger bleed differential pressure is used to determine the target control value, thereby controlling the operation of the hydraulic pump according to the load condition.
  • the virtual bleed differential pressure can be easily determined from the operation amount and the discharge pressure, and the required bleed differential pressure can be easily determined from the operation amount.
  • the virtual bleed information output unit may also determine the virtual bleed flow rate corresponding to the virtual bypass opening area and the discharge pressure corresponding to the operation amount based on a correspondence relationship between the virtual bypass opening area corresponding to the operation amount, which is preset, the discharge pressure, and a virtual bleed flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil flowing through the virtual bleed circuit, and output, as the virtual bleed information, the virtual bleed differential pressure corresponding to the virtual bleed flow rate determined based on the correspondence relationship between the virtual bleed flow rate and the virtual bleed differential pressure, which is preset.
  • the virtual bleed differential pressure can be easily output using the virtual bleed flow rate determined from the operation amount.
  • the operation of the hydraulic pump can be easily controlled according to the load condition.
  • the requested bleed information output unit may output the requested bleed flow rate corresponding to the operation amount based on a correspondence relationship between the operation amount set in advance and a requested bleed flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil that needs to be flowed through the virtual bleed circuit to cause the hydraulic actuator to perform a desired operation according to the operation amount, and output the requested bleed differential pressure corresponding to the requested bleed flow rate output from the operation amount based on a correspondence relationship between the requested bleed flow rate and the requested bleed differential pressure set in advance, or may output the requested flow rate corresponding to the operation amount based on a correspondence relationship between the operation amount set in advance and a requested flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil that should be supplied to the hydraulic actuator to cause the hydraulic actuator to perform a desired operation according to the operation amount, output the requested bleed flow rate corresponding to the requested flow rate output from the operation amount based on a correspondence relationship between the requested flow rate and the requested bleed flow rate set in advance, and output the requested bleed differential pressure corresponding to the requested bleed flow
  • This configuration makes it easy to output the required bleed differential pressure and easily control the operation of the hydraulic pump according to the load condition.
  • the virtual bleed information output unit may output, as the virtual bleed information, the virtual pump flow rate corresponding to the operation amount and the discharge pressure, which is output based on a correspondence relationship between the virtual bypass opening area corresponding to the operation amount set in advance, the discharge pressure, and a virtual pump flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump when the virtual bleed circuit is assumed;
  • the required bleed information output unit may output, as the required bleed information, the required pump flow rate, which is output based on a correspondence relationship between the operation amount set in advance and a required pump flow rate, which is the flow rate of hydraulic oil that needs to be discharged by the hydraulic pump to supply hydraulic oil to the hydraulic actuator for operating the hydraulic actuator according to the operation amount;
  • the target control value determination unit may output the target control value based on the smaller of the virtual pump flow rate output by the virtual bleed information output unit and the required pump flow rate corresponding to the operation amount output by the required bleed information output unit.
  • the virtual pump flow rate and the required pump flow rate can be easily calculated, the virtual pump flow rate and the required pump flow rate can be compared, and the smaller pump flow rate can be used to calculate the target control value, making it easy to control the operation of the hydraulic pump according to the load condition.
  • the pump control unit may also output a target pump capacity based on the target control value determined by the target control value determination unit, and control the hydraulic pump so that the capacity of the hydraulic pump approaches the target pump capacity.
  • This configuration allows the hydraulic pump to be controlled more precisely so that the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump corresponds to the load.
  • the system may also include an actual pump capacity acquisition unit that acquires the actual pump capacity of the hydraulic pump or information that can identify the actual pump capacity, and the pump control unit may control the hydraulic pump so as to reduce the difference between the actual pump capacity of the hydraulic pump and the target pump capacity.
  • This configuration allows the hydraulic pump to be controlled based on the actual pump capacity of the actual hydraulic pump, making it possible to control the hydraulic pump with high precision.
  • the pump control unit may also control the hydraulic pump by outputting a pump control command pressure required when the hydraulic pump discharges hydraulic oil corresponding to the target control value determined by the target control value determination unit, by performing a correction according to the difference between the actual pump capacity and the target pump capacity.
  • the pump control command pressure is corrected according to the differential capacity, which is the difference between the actual pump capacity and the target pump capacity, and the hydraulic pump is controlled using the pump control command pressure, making it possible to control the hydraulic pump more easily and accurately.
  • FIG. 2 is a left side view illustrating the tractor.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a control valve unit.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a data flow in the control of a hydraulic circuit.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a control device for a hydraulic circuit.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a control flow of a hydraulic circuit.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a control device for a hydraulic circuit in another embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a control flow of a hydraulic circuit in another embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a control device for a hydraulic circuit in another embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a data flow in the control of a hydraulic circuit.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a control device for a hydraulic circuit.
  • FIG. 4 is a
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a control flow of a hydraulic circuit in another embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a control device for a hydraulic circuit in another embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a control flow of a hydraulic circuit in another embodiment.
  • FIG. 13 illustrates an example of data flow at the output of a target indicated pressure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration for outputting a target command pressure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an output flow of a target command pressure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a pump flow rate according to a bleed amount.
  • the following describes the hydraulic circuit that controls the front loader 13 mounted on a tractor, which is an example of a work machine or equipment such as an agricultural machine or construction machine.
  • the tractor has a body 3 supported by left and right front wheels 1 and left and right rear wheels 2.
  • An engine 4 is supported at the front of the body 3, and a driver's section 5 is provided on the body 3.
  • a driver's seat 6 and a steering wheel 7 for steering the front wheels 1 are provided on the driver's section 5.
  • the tractor also includes a front loader 13 (corresponding to a working device) supported on the machine body 3.
  • a front loader 13 (corresponding to a working device) supported on the machine body 3.
  • Left and right support frames 14 are connected to the right and left parts of the machine body 3 and extend upward, and the front loader 13 is supported on the support frames 14.
  • the front loader 13 includes left and right booms 15 and a bucket 16.
  • the left and right booms 15 are supported on the upper parts of the support frames 14 so as to be able to swing up and down and extend forward, and the bucket 16 is supported on the front ends of the left and right booms 15 so as to be able to swing up and down.
  • Left and right double-acting boom cylinders 17 are connected between the support frame 14 and the boom 15.
  • Left and right double-acting bucket cylinders 18 are connected between the boom 15 and the bucket 16.
  • the boom 15 is raised and lowered by extending and retracting the boom cylinder 17.
  • the bucket 16 is swung up and down by extending and retracting the bucket cylinder 18. Operation of the boom 15 and bucket 16 is accepted by an operating lever 35 (corresponding to an operating tool, see Figure 4) provided on the driver's unit 5.
  • the hydraulic circuit is configured to include the control valve unit 8, a hydraulic actuator, and a hydraulic pump 22.
  • the control valve unit 8 has a block-shaped valve case 9, and the control valve 10, the control valve 11, three relief valves 19, and four check valves 21 are housed in the valve case 9. Furthermore, the control valve unit 8 has a pump port 20, a tank port 24, a first port 31, a second port 32, a third port 33, and a fourth port 34 in the valve case 9.
  • the control valve unit 8 is also connected to a variable displacement hydraulic pump 22 mounted on the aircraft body 3, and the hydraulic pump 22 is driven by the engine 4 or any other drive unit (power source).
  • the discharge flow rate of the hydraulic pump 22 is changed by controlling the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 with the operating cylinder 25.
  • control valve unit 8 controls the discharge flow rate and discharge pressure 74 (see Figure 3) of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 22 in response to the operation of the operating lever 35.
  • the transmission case 23 functions as a hydraulic oil tank.
  • the hydraulic pump 22 discharges (supplies) the lubricating oil in the transmission case 23 mounted on the aircraft body 3 to the pump port 20 as hydraulic oil.
  • the tank port 24 is connected to the transmission case 23.
  • the control valve 10 has four positions, a first position 10U, a second position 10D, a third position 10F, and a neutral position 10N.
  • the control valve 11 has four positions, a first position 11U, a second position 11H, a third position 11D, and a neutral position 11N.
  • the control valves 10 and 11 are operated to switch the supply/discharge state of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 22, and the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 is operated by a control signal 80 (see FIG. 3).
  • the control valve 10 is operated, and when the operating lever 35 is operated in the left/right direction, the control valve 11 is operated.
  • the control valve unit 8 is provided with oil passage 26, oil passage 28, oil passage 29, oil passage 30, oil passage 41, oil passage 42, oil passage 43, and oil passage 44.
  • Oil passage 26 is connected between control valves 10, 11 and pump port 20.
  • Oil passage 28 is connected between control valves 10, 11 and tank port 24.
  • Oil passage 41 is connected between control valve 10 and first port 31, and oil passage 42 is connected between control valve 10 and second port 32.
  • Oil passage 43 is connected between control valve 11 and third port 33, and oil passage 44 is connected between control valve 11 and fourth port 34.
  • Oil passage 29 is oil-connected between oil passage 41 and oil passage 28, and is also connected between oil passage 42 and oil passage 28, and a relief valve 19 and a check valve 21 are provided in oil passage 29.
  • Oil passage 30 is oil-connected between oil passage 43 and oil passage 28, and is also connected between oil passage 44 and oil passage 28, and a relief valve 19 and a check valve 21 are provided in oil passage 30.
  • a hydraulic hose 37 is connected between the first port 31 and the bottom-side oil chamber 17a of the boom cylinder 17, and between the second port 32 and the rod-side oil chamber 17b of the boom cylinder 17.
  • a hydraulic hose 38 is connected between the third port 33 and the rod-side oil chamber 18a of the bucket cylinder 18, and between the fourth port 34 and the bottom-side oil chamber 18b of the bucket cylinder 18.
  • (Operation state of the boom cylinder control valve) 2 shows a state in which control valve 10 is operated to neutral position 10N. In this state, oil passages 41, 42 are blocked by neutral position 10N of control valve 10, so that hydraulic oil is not supplied from hydraulic pump 22 to boom cylinder 17, and boom cylinder 17 stops.
  • the hydraulic oil supplied from the transmission case 23 to the oil passage 26 by the hydraulic pump 22 passes through the first position 10U of the control valve 10, and is supplied to the oil chamber 17a of the boom cylinder 17 via the oil passage 41, the first port 31, and the hydraulic hose 37.
  • the hydraulic oil in the oil chamber 17b of the boom cylinder 17 is discharged to the transmission case 23 via the hydraulic hose 37, the second port 32, the oil passage 42, the first position 10U of the control valve 10, the oil passage 28, and the tank port 24.
  • the boom cylinder 17 is extended and the boom 15 is raised.
  • the relief valve 19 in the oil passage 29 is operated to the open position to discharge the hydraulic oil, thereby reducing the load on the boom cylinder 17.
  • the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 22 to the oil passage 26 from the transmission case 23 passes through the second position 10D of the control valve 10, and is supplied to the oil chamber 17b of the boom cylinder 17 via the oil passage 42, the second port 32, and the hydraulic hose 37.
  • the hydraulic oil in the oil chamber 17a of the boom cylinder 17 is discharged to the transmission case 23 via the hydraulic hose 37, the first port 31, the oil passage 41, the second position 10D of the control valve 10, the oil passage 28, and the tank port 24. This causes the boom cylinder 17 to contract, and the boom 15 is lowered.
  • the third position 10F of the control valve 10 connects the oil passage 26 to the oil passage 28, and connects the oil passages 41 and 42 to the oil passage 28. This places the boom cylinder 17 in a floating state in which it can freely extend and retract.
  • (Operation state of the bucket cylinder control valve) 2 shows a state in which the control valve 11 is operated to the neutral position 11N. In this state, the oil passages 43, 44 are blocked by the neutral position 11N of the control valve 11, so that hydraulic oil is not supplied from the hydraulic pump 22 to the bucket cylinder 18, and the bucket cylinder 18 stops.
  • the hydraulic oil supplied from the transmission case 23 to the oil passage 26 by the hydraulic pump 22 passes through the first position 11U of the control valve 11, and is supplied to the oil chamber 18a of the bucket cylinder 18 via the oil passage 43, the third port 33, and the hydraulic hose 38.
  • the hydraulic oil in the oil chamber 18b of the bucket cylinder 18 is discharged to the transmission case 23 via the hydraulic hose 38, the fourth port 34, the oil passage 44, the first position 11U of the control valve 11, the oil passage 28, and the tank port 24.
  • the bucket cylinder 18 contracts and the bucket 16 is raised (scooped).
  • the relief valve 19 in the oil passage 30 is operated to the open position to discharge the hydraulic oil, thereby reducing the load on the bucket cylinder 18.
  • the hydraulic oil supplied from the transmission case 23 to the oil passage 26 by the hydraulic pump 22 passes through the second position 11H of the control valve 11, and is supplied to the oil chamber 18b of the bucket cylinder 18 via the oil passage 44, the fourth port 34, and the hydraulic hose 38.
  • the second position 11H of the control valve 11 connects the oil passage 43 and the oil passage 44.
  • the bucket cylinder 18 extends at a relatively high speed, and the bucket 16 is lowered (dumped) at a relatively high speed.
  • the relief valve 19 in the oil passage 30 is operated to the open position, and the load on the bucket cylinder 18 is reduced.
  • the hydraulic oil supplied from the transmission case 23 to the oil passage 26 by the hydraulic pump 22 passes through the third position 11D of the control valve 11, and is supplied to the oil chamber 18b of the bucket cylinder 18 via the oil passage 44, the fourth port 34, and the hydraulic hose 38.
  • the hydraulic oil in the oil chamber 18a of the bucket cylinder 18 is discharged to the transmission case 23 via the hydraulic hose 38, the third port 33, the oil passage 43, the third position 11D of the control valve 11, the oil passage 28, and the tank port 24.
  • the bucket cylinder 18 is extended and the bucket 16 is lowered (dumped).
  • the relief valve 19 in the oil passage 30 is operated to the open position, and the load on the bucket cylinder 18 is reduced.
  • the control valve unit 8 which is a hydraulic circuit, is controlled by a hydraulic circuit control device (hydraulic control device).
  • the hydraulic circuit control device controls the control valves 10 and 11 of the control valve unit 8 and the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 in response to the operation received by the operating lever 35.
  • the hydraulic circuit control device outputs a control signal 80 to adjust the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 to control the discharge flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 22, and also hydraulically controls the boom cylinder 17 and bucket cylinder 18 by controlling the operation of the control valves 10 and 11 (adjusting the amount of hydraulic oil supplied).
  • the hydraulic pump 22 discharges (supplies) hydraulic oil to hydraulically control the boom cylinder 17 and bucket cylinder 18 (hereinafter, these may be collectively referred to simply as hydraulic actuators).
  • the control valves 10 and 11 of the control valve unit 8 adjust the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 22 to the hydraulic actuators.
  • bleed-off control is performed to adjust the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 22 in consideration of the discharge amount (bleed flow rate) of hydraulic oil that is returned (discharged) to the transmission case 23 via a virtual bleed circuit that is a discharge oil passage and is assumed to be connected to the control valves 10 and 11 and the hydraulic oil tank by a bypass line.
  • a table is set in advance that describes the correspondence between the virtual bleed flow rate 75 or virtual bleed differential pressure 81 (see FIG. 6) and the pump capacity, and the relationship between the virtual bleed flow rate 75 or virtual bleed differential pressure 81 and the pump capacity is determined.
  • the hydraulic pump 22 adjusts the hydraulic oil discharged based on this relationship.
  • the control lever 35 is equipped with an operation amount sensor 35a that detects the operation amount 72 (operation position) when operated.
  • the hydraulic pump 22 is equipped with a discharge pressure sensor 22a that detects the discharge pressure 74 of the discharged hydraulic oil.
  • the control device for the hydraulic circuit is equipped with a control unit 46, which outputs a target pump flow rate 86 (see FIG. 10) for the hydraulic actuator taking into account the bleed flow rate according to the operation amount 72 of the control lever 35, and generates a control signal 80 according to the target pump flow rate 86 to control the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22.
  • the control unit 46 also determines the amount of movement of the control valve 10 or control valve 11 according to the operation position of the control lever 35.
  • the control unit 46 then outputs a signal according to the amount of movement of the control valve 10 or control valve 11 to control the control valve 10, control valve 11.
  • the control unit 46 outputs virtual bleed information such as virtual bleed flow rate 75 (virtual bleed information output process).
  • the virtual bleed information indicates the state of the hydraulic oil flowing through the virtual bleed circuit, and is output, for example, using the discharge pressure 74 and the characteristics (virtual bleed characteristics) of the virtual bleed circuit, and is information obtained by taking into account the bleed flow rate. Since the virtual bleed information is output using the discharge pressure 74 of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 22, it is information that takes into account the load (pressure) in the oil path (hydraulic circuit) in a loaded state. In addition, the control unit 46 outputs requested bleed information such as requested bleed flow rate 77 (requested bleed information output process).
  • the requested bleed information indicates the state of the hydraulic oil flowing through the virtual bleed circuit that is required to cause the hydraulic actuator to perform the desired operation according to the operation amount 72.
  • the requested bleed information is output from the operation amount 72, and is information obtained by taking into account the actual flow rate of the hydraulic oil required to operate the hydraulic actuator by taking into account the bleed flow rate.
  • the control unit 46 compares the virtual bleed information with the required bleed information (comparison process), determines a target control value according to the comparison result, and generates a control signal 80 according to the target control value (target control value determination process).
  • the control unit 46 controls the hydraulic pump 22 according to the control signal 80 (target control value) (pump control process).
  • the virtual bleed information is output by, for example, a virtual bleed information output unit, and the required bleed information is output by, for example, a required bleed information output unit.
  • the operating speed of the boom cylinder 17 or bucket cylinder 18 may change depending on the load conditions.
  • the virtual bleed information is compared with the required bleed information, and a control signal 80 is generated that takes into account the load condition according to the comparison result.
  • a control signal 80 is generated that takes into account the load condition according to the comparison result.
  • the control signal 80 is generated based on the required flow rate 76 corresponding to the operation amount 72, without depending on the discharge pressure 74, so the operation speed is stable and operability is improved.
  • the pump discharge flow rate is reduced according to the load, so the operating speed of the boom cylinder 17 and bucket cylinder 18 is suppressed.
  • the control device for the hydraulic circuit includes a control unit 46 and a memory unit 47, and is connected in a state capable of data communication with the operation amount sensor 35a of the operating lever 35, the discharge pressure sensor 22a of the hydraulic pump 22, the hydraulic pump 22, the control valve 10, and the control valve 11.
  • the operation amount sensor 35a detects the operation amount 72 (operation position) of the operating lever 35, and stores the operation amount 72 in the memory unit 47.
  • the discharge pressure sensor 22a detects the discharge pressure 74 of the hydraulic pump 22, and stores the discharge pressure 74 in the memory unit 47.
  • the control device may be provided separately, or part or all of it may be provided in the operating lever 35 or the hydraulic pump 22.
  • the memory unit 47 stores various tables showing arbitrary correspondence relationships created in advance, and various values (information, acquired and output values).
  • the amount of hydraulic oil (required flow rate 76) that needs to be discharged from the hydraulic pump 22 in response to the operation amount 72 of the operating lever 35 can be predicted in advance taking into account the bleed flow rate.
  • the opening area 73 (virtual bypass opening area) of the virtual bleed circuit is the opening area of a virtual control valve provided on the inlet side of the virtual bleed circuit (the hydraulic pump 22 side of a virtual throttling resistance described later), and the bleed flow rate is determined by the opening area 73 and the differential pressure conditions before and after.
  • the virtual bleed differential pressure 81 see FIG.
  • the virtual throttling resistance may be a fixed throttling with a constant opening area 73, or a variable throttling with a variable opening area 73.
  • various tables are determined in advance and stored in the memory unit 47.
  • the storage unit 47 is not limited to storing various tables, and may store information indicating an arbitrary correspondence relationship instead of at least some of the tables.
  • the control unit 46 can also operate using information indicating an arbitrary correspondence relationship instead of various tables described below.
  • the opening area table 49 stored in the memory unit 47 describes the correspondence between the opening area 73 of the virtual bleed circuit and the operation amount 72 corresponding to the operation lever 35.
  • the required flow rate table 50 stored in the memory unit 47 describes the correspondence between the operation amount 72 and the required flow rate 76, which is the flow rate of hydraulic oil that takes into account the bleed flow rate discharged from the hydraulic pump 22 and needs to be supplied to the hydraulic actuator to cause the hydraulic actuator to perform the desired operation according to the operation amount 72.
  • the bleed flow rate table 51 stored in the memory unit 47 describes the correspondence between the pump capacity and the bleed flow rate, so that the required flow rate 76 is output as the required pump capacity based on the rotation speed of the pump drive source (engine 4 or electric motor, etc.).
  • the control unit 46 in this embodiment includes a pump control unit 48, an opening area output unit 57, a virtual bleed flow rate output unit 58, a required flow rate output unit 59, a required bleed flow rate output unit 60, a flow rate comparison unit 61, and a target control value determination unit 63. Each function may be integrated into the target control value determination unit 63.
  • the opening area output unit 57 determines the opening area 73 according to the operation amount 72 corresponding to the detected operating lever 35 based on the opening area table 49 (step #1 in FIG. 5: opening area output process).
  • the virtual bleed flow rate output unit 58 which is an example of a virtual bleed information output unit, outputs the virtual bleed flow rate 75, which is the flow rate of hydraulic oil flowing through the virtual bleed circuit, as virtual bleed information based on the opening area 73 and the discharge pressure 74 (Step #2 in FIG. 5: Virtual bleed flow rate output process).
  • the virtual bleed flow rate 75 is Q
  • the virtual bleed flow rate 75 is output from equation (1).
  • C is the flow coefficient of the virtual bleed circuit and is determined in advance in the hydraulic circuit.
  • A corresponds to the opening area 73
  • Pd corresponds to the discharge pressure 74.
  • Pn is a virtual bleed differential pressure 81 (see FIG. 6) equivalent to the back pressure due to a virtual throttle resistance set at the outlet of the virtual bleed circuit, and is output based on a table determined in advance according to the operation amount 72, a required bleed flow rate 77 described later, and the like.
  • is the density of the hydraulic oil.
  • the virtual bleed flow rate 75 takes into account the opening area 73, discharge pressure 74, and virtual bleed differential pressure 81, and therefore takes into account the load conditions of the hydraulic circuit. Furthermore, the discharge pressure 74 corresponds to the actual pump pressure of the hydraulic pump 22. Note that the virtual bleed flow rate 75 is not limited to being output from the opening area 73 and discharge pressure 74, and may be output using a table showing the correspondence between the opening area 73, discharge pressure 74, and virtual bleed flow rate 75.
  • the required flow rate output unit 59 determines the required flow rate 76 according to the detected operation amount 72 for the operating lever 35 based on the required flow rate table 50 (step #3 in FIG. 5: required flow rate output process).
  • the required flow rate 76 is determined according to the operation amount 72 for the operating lever 35, and is a flow rate that is determined in advance in correspondence with the operation amount 72 as the flow rate of hydraulic oil that takes into account the bleed flow rate discharged from the hydraulic pump 22.
  • the required bleed flow rate output unit 60 which is an example of a required bleed information output unit, determines the required bleed flow rate 77 from the required flow rate 76 determined by the required flow rate output unit 59 based on the bleed flow rate table 51 (step #4 of FIG. 5, required bleed flow rate output process).
  • the required bleed flow rate 77 is the flow rate of hydraulic oil that needs to be flowed through the virtual bleed circuit to cause the hydraulic actuator to perform the desired operation according to the operation amount 72.
  • the required bleed flow rate 77 corresponds to the flow rate specified as the bleed flow rate when hydraulic oil at the required flow rate 76 is discharged from the hydraulic pump 22.
  • the required bleed flow rate 77 is determined using the required flow rate table 50 and the bleed flow rate table 51, but the required bleed flow rate 77 may be determined from the operation amount 72 using a table in which the correspondence between the operation amount 72 and the required bleed flow rate 77 is predetermined.
  • the flow rate comparison unit 61 compares the virtual bleed flow rate 75 with the requested bleed flow rate 77 (step #5 in FIG. 5: bleed flow rate comparison process) and outputs the larger flow rate as the target bleed flow rate 78 (step #6 in FIG. 5: target bleed flow rate output process).
  • the target control value determination unit 63 outputs the target pump flow rate corresponding to the target bleed flow rate 78 based on the bleed flow rate table 51 as a control signal 80 so that the working oil is discharged from the hydraulic pump 22 and supplied to the boom cylinder 17 and the bucket cylinder 18 (#7 Control signal output process)
  • the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 is controlled via the pump control unit 48 in response to the target pump flow rate 86, which is the control signal 80.
  • the hydraulic pump 22 can discharge hydraulic oil at a discharge flow rate based on the requested flow rate 76 corresponding to the operation amount 72 of the operating lever 35.
  • the load condition is heavy, the discharge flow rate discharged from the hydraulic pump 22 can be reduced according to the load.
  • a flow rate corresponding to the lever operation amount is supplied, an appropriate operation speed can be achieved, and operability is improved.
  • the operating speed of the boom cylinder 17 and bucket cylinder 18 is suppressed.
  • the target pump capacity output unit 89 outputs a target pump capacity 95 from the target bleed flow rate 78 (step #71 in FIG. 14, target pump capacity output process).
  • the target pump capacity 95 is the pump capacity of the hydraulic pump 22 when hydraulic oil at an appropriate discharge flow rate is supplied from the hydraulic pump 22 as a result of the bleed-off control.
  • the pump control unit 48 may also control the hydraulic pump 22 so that the capacity of the hydraulic pump 22 approaches the target pump capacity 95.
  • the actual pump capacity acquisition unit 90 outputs the actual pump capacity 97 from the swash plate angle 96 of the hydraulic pump 22 detected by the swash plate angle sensor 87 (step #72 of FIG. 14: actual pump capacity acquisition process).
  • the hydraulic pump 22 is equipped with a swash plate angle sensor 87, and the swash plate angle 96 is detected by the swash plate angle sensor 87.
  • the swash plate angle 96 is the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22, and the pump volume (pump capacity) of the hydraulic pump 22 is changed by changing the angle of the swash plate, and the hydraulic pump 22 discharges hydraulic oil at a discharge flow rate according to the pump capacity. Therefore, if the swash plate angle 96 is known, the pump capacity of the hydraulic pump 22 is uniquely determined. Note that the actual pump capacity 97 may be output based on the swash plate angle 96, but the actual pump capacity 97 may be acquired by any method.
  • the differential output unit 91 outputs a differential capacity 98, which is the difference between the target pump capacity 95 and the actual pump capacity 97 (step #73 in FIG. 14: differential output process).
  • the pump control unit 48 may control the hydraulic pump 22 to reduce the differential capacity 98.
  • the pump control command pressure output unit 62 corrects the pump control command pressure output by any method according to the differential capacity 98 between the actual pump capacity 97 and the target pump capacity 95, and outputs it as a new pump control command pressure.
  • the pump control command pressure output unit 62 receives the opening area 73, the target bleed flow rate 78, and the swash plate angle 96, and outputs the target command pressure 79.
  • the pump control command pressure output unit 62 includes a virtual bypass differential pressure output unit 88, a target pump capacity output unit 89, an actual pump capacity acquisition unit 90, a difference output unit 91, a virtual bypass differential pressure adjustment unit 92, and a target command pressure output unit 93.
  • the virtual bypass differential pressure output unit 88 outputs a virtual bypass differential pressure 94 based on the opening area 73 and the target bleed flow rate 78 (Step #74 in FIG. 14: Virtual bypass differential pressure output process).
  • the virtual bypass differential pressure 94 is the pressure of the hydraulic oil virtually discharged (bled) from the hydraulic circuit in the bleed-off control. Specifically, when the virtual bypass differential pressure 94 is ⁇ P, the virtual bypass differential pressure 94 is output by the following formula (2).
  • the virtual bypass differential pressure adjustment unit 92 adjusts the virtual bypass differential pressure 94 using the differential capacity 98 to output the target virtual bypass differential pressure 99 (Step #75 in FIG. 14: Virtual bypass differential pressure adjustment process). Specifically, the virtual bypass differential pressure adjustment unit 92 corrects the virtual bypass differential pressure 94 by feedback controlling the virtual bypass differential pressure 94 using the differential capacity 98.
  • the target pump capacity 95 is the control signal 80 output by the target control value determination unit 63, and the swash plate angle 96 of the hydraulic pump 22 is set to the target swash plate angle.
  • the actual pump capacity 97 reflects the actual actual swash plate angle. Therefore, the differential capacity 98 reflects the difference between the target swash plate angle and the actual swash plate angle.
  • the target virtual bypass differential pressure 99 becomes a differential pressure obtained by feedback controlling the virtual bypass differential pressure 94 so that the difference between the target swash plate angle and the actual swash plate angle is eliminated (reduced).
  • the target command pressure output unit 93 outputs the target command pressure 79 from the target virtual bypass differential pressure 99 (step #76 in FIG. 14, target command pressure output process). Specifically, the target command pressure 79 is output by adding the virtual bleed differential pressure 81 at the virtual bleed circuit outlet generated by the target bleed flow rate 78 to the target virtual bypass differential pressure 99. Back pressure conditions such as downstream hydraulic oil tank pressure may also be taken into consideration.
  • the target virtual bypass differential pressure 99 is a differential pressure obtained by feedback-controlling the virtual bypass differential pressure 94 based on the target swash plate angle and the actual swash plate angle, so the target command pressure 79 calculated from the target virtual bypass differential pressure 99 is a command pressure in which the deviation between the target swash plate angle and the actual swash plate angle is suppressed.
  • the target command pressure 79 calculated from the target virtual bypass differential pressure 99 is a command pressure in which the deviation between the target swash plate angle and the actual swash plate angle is suppressed.
  • the pump control unit 48 may control the hydraulic pump 22 by making a correction according to the difference (differential capacity 98) between the actual pump capacity 97 and the target pump capacity 95 with respect to the discharge pressure 74 of the hydraulic pump 22 when the hydraulic pump 22 discharges hydraulic oil corresponding to the target control value (control signal 80), or the immediately preceding target command pressure 79 (hydraulic pump control command pressure).
  • the relationship between the pump displacement and the bleed flow rate can be set in advance by the bleed flow rate table 51. In other words, the relationship between the pump displacement and the bleed flow rate can be arbitrarily adjusted in advance.
  • the flow characteristics of the hydraulic pump 22 for the load conditions can be easily changed by adjusting the bleed flow rate table 51. It is also easy to change the sensitivity of the pump capacity (pump volume) to changes in the virtual bleed flow rate 75 for only certain operations.
  • the virtual bleed information is not limited to the virtual bleed flow rate 75 and may be a virtual bleed differential pressure 81
  • the required bleed information is not limited to the required bleed flow rate 77 and may be a required bleed differential pressure 82.
  • the virtual bleed differential pressure 81 is a differential pressure across a virtual throttle resistance set at the outlet of the virtual bleed circuit.
  • the required bleed differential pressure 82 is a differential pressure across the virtual throttle resistance required to cause the hydraulic actuator to perform a desired operation according to the operation amount 72.
  • a hydraulic circuit control device that generates a control signal 80 by comparing a virtual bleed differential pressure 81 with a required bleed differential pressure 82 will be described using Figs. 6 and 7 with reference to Fig. 2. Note that descriptions of configurations similar to those in the above embodiment may be omitted.
  • control device for the hydraulic circuit includes a control unit 46 and a memory unit 47, and generates a control signal 80 according to the operation amount 72 and the discharge pressure 74.
  • the memory unit 47 pre-stores various tables, such as the opening area table 49, the required flow rate table 50, the virtual bleed differential pressure table 52, and the required bleed differential pressure table 53.
  • the virtual bleed differential pressure table 52 shows the correspondence between the virtual bleed flow rate 75 and the virtual bleed differential pressure 81.
  • the required bleed differential pressure table 53 describes the correspondence between the required flow rate 76 and the required bleed differential pressure 82.
  • the bleed differential pressure is the differential pressure across the virtual throttling resistance of the bled hydraulic oil.
  • the required bleed differential pressure 82 is the differential pressure across the virtual throttling resistance of the bled hydraulic oil that is predetermined in consideration of bleed-off control and in accordance with the operation amount 72 of the operating lever 35.
  • the control unit 46 includes the opening area output unit 57, the virtual bleed flow rate output unit 58, the virtual bleed differential pressure output unit 64, the required flow rate output unit 59, the required bleed differential pressure output unit 65, the bleed differential pressure comparison unit 66, the target control value determination unit 63, and the pump control unit 48. Each function may be appropriately integrated into the target control value determination unit 63.
  • the opening area output unit 57 determines the opening area 73 according to the detected operation amount 72 of the operating lever 35 based on the opening area table 49 (step #1 in FIG. 7: opening area output process).
  • the virtual bleed flow rate output unit 58 outputs the virtual bleed flow rate 75 from the opening area 73 and the discharge pressure 74 (step #2 in FIG. 7: virtual bleed flow rate output process).
  • the virtual bleed flow rate output unit 58 (control unit 46) may output the virtual bleed flow rate 75 from the operation amount 72 and the discharge pressure 74 using a table showing the correspondence between the operation amount 72, the discharge pressure 74, and the virtual bleed flow rate 75.
  • the virtual bleed differential pressure output unit 64 which is an example of a virtual bleed information output unit, outputs the virtual bleed differential pressure 81 calculated from the virtual bleed flow rate 75 as virtual bleed information (step #3 in FIG. 7: virtual bleed differential pressure output process).
  • the virtual bleed differential pressure output unit 64 outputs the virtual bleed differential pressure 81 from the virtual bleed flow rate 75 using a virtual bleed differential pressure table 52 that indicates the correspondence between the virtual bleed flow rate 75 and the virtual bleed differential pressure 81.
  • the virtual bleed differential pressure 81 is the pressure difference across the virtual throttling resistor provided in the virtual bleed circuit.
  • the virtual bleed differential pressure 81 takes into account the actual pump pressure (load conditions).
  • the required flow rate output unit 59 determines the required flow rate 76 according to the operation amount 72 corresponding to the detected operating lever 35 based on the required flow rate table 50 (step #4 in FIG. 7: required flow rate output process).
  • the required bleed differential pressure output unit 65 which is an example of a required bleed information output unit, determines the required bleed differential pressure 82 as required bleed information from the required flow rate 76 determined by the required flow rate output unit 59 based on the required bleed differential pressure table 53 (step #5 of FIG. 7, required bleed differential pressure output process).
  • the required bleed differential pressure 82 is the differential pressure across the virtual throttling resistance of the hydraulic oil bled when the hydraulic oil at the required flow rate 76 is discharged from the hydraulic pump 22.
  • the required bleed differential pressure output unit 65 may determine the required bleed differential pressure 82 using the required bleed flow rate 77, which is the flow rate of hydraulic oil that needs to be flowed through the virtual bleed circuit to cause the hydraulic actuator to perform the desired operation according to the operation amount 72, without using the required flow rate table 50 and the required bleed differential pressure table 53.
  • the required bleed flow rate 77 may be calculated from the operation amount 72 using a table showing the correspondence between the operation amount 72 and the required bleed flow rate 77, or may be calculated from the required flow rate 76 using a table showing the correspondence between the required flow rate 76 and the required bleed flow rate 77.
  • the required bleed differential pressure output unit 65 then calculates the required bleed differential pressure 82 from the required bleed flow rate 77 using a table showing the correspondence between the required bleed flow rate 77 and the required bleed differential pressure 82.
  • the bleed differential pressure comparison unit 66 compares the virtual bleed differential pressure 81 with the required bleed differential pressure 82 (step #6 in FIG. 7) and outputs the larger bleed differential pressure as the target bleed differential pressure 83 (step #7 in FIG. 7: bleed differential pressure comparison process).
  • the target control value determination unit 63 generates a control signal 80 for controlling the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 from the target bleed differential pressure 83 so that work oil corresponding to the target bleed differential pressure 83 is discharged from the hydraulic pump 22 and supplied to the boom cylinder 17 and the bucket cylinder 18 (step #8 in FIG. 7: generation process).
  • the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 is controlled via the pump control unit 48 in response to the control signal 80.
  • the virtual bleed differential pressure 81 which is virtual bleed information, may be calculated from the virtual bleed flow rate 75, but may also be calculated from the discharge pressure 74, etc.
  • control device for the hydraulic circuit includes a control unit 46 and a memory unit 47, and generates a control signal 80 according to the operation amount 72 and the discharge pressure 74.
  • the memory unit 47 pre-stores various tables, such as the opening area table 49, the virtual bleed differential pressure table 55, the required flow rate table 50, and the required bleed differential pressure table 53.
  • the virtual bleed differential pressure table 55 describes the correspondence between the opening area 73, the discharge pressure 74, and the virtual bleed differential pressure 81.
  • the virtual bleed differential pressure 81 is the differential pressure across the virtual throttling resistor provided in the virtual bleed circuit.
  • the virtual bleed differential pressure 81 takes into account the actual pump pressure (load conditions).
  • the control unit 46 includes the opening area output unit 57, the virtual bleed differential pressure output unit 68, the required flow rate output unit 59, the required bleed differential pressure output unit 65, the bleed differential pressure comparison unit 66, the target control value determination unit 63, and the pump control unit 48. Each function may be appropriately integrated into the target control value determination unit 63.
  • the opening area output unit 57 determines the opening area 73 according to the detected operation amount 72 of the operating lever 35 based on the opening area table 49 (step #1 in FIG. 9: opening area output process).
  • the virtual bleed differential pressure output unit 68 which is an example of a virtual bleed information output unit, determines, as virtual bleed information, a virtual bleed differential pressure 81 corresponding to the opening area 73 and discharge pressure 74 determined by the opening area output unit 57, based on the virtual bleed differential pressure table 55 (Step #2 in FIG. 9: virtual bleed differential pressure output process). Note that, without using the opening area table 49 and the virtual bleed differential pressure table 55, the virtual bleed differential pressure output unit 68 (control unit 46) may output the virtual bleed differential pressure 81 from the operation amount 72 and discharge pressure 74, using a table showing the correspondence between the operation amount 72, discharge pressure 74, and virtual bleed differential pressure 81.
  • the required flow rate output unit 59 determines the required flow rate 76 according to the detected operation amount 72 of the operating lever 35 based on the required flow rate table 50 (step #3 in FIG. 9: required flow rate output process).
  • the required bleed differential pressure output unit 65 which is an example of a required bleed information output unit, determines the required bleed differential pressure 82 as required bleed information from the required flow rate 76 determined by the required flow rate output unit 59 based on the required bleed differential pressure table 53 (step #4 in FIG. 9: required bleed differential pressure output process). Note that, without using the required flow rate table 50 and the required bleed differential pressure table 53, the required bleed differential pressure output unit 65 (control unit 46) may output the required bleed differential pressure 82 from the operation amount 72 using a table showing the correspondence between the operation amount 72 and the required bleed differential pressure 82.
  • the bleed differential pressure comparison unit 66 compares the virtual bleed differential pressure 81 with the required bleed differential pressure 82 (step #5 in FIG. 9) and outputs the larger bleed differential pressure as the target bleed differential pressure 83 (step #6 in FIG. 9: bleed differential pressure comparison process).
  • the target control value determination unit 63 generates a control signal 80 for controlling the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 from the target bleed differential pressure 83 so that work oil corresponding to the target bleed differential pressure 83 is discharged from the hydraulic pump 22 and supplied to the boom cylinder 17 and the bucket cylinder 18 (step #7 in FIG. 9: generation process).
  • the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 is controlled via the pump control unit 48 in response to the control signal 80.
  • the virtual bleed information may be a virtual pump flow rate 84, and the required bleed information may be a required pump flow rate 85.
  • a hydraulic circuit control device that generates a control signal 80 by comparing a virtual pump flow rate 84 with a required pump flow rate 85 will be described using Figs. 10 and 11 with reference to Fig. 2. Note that a description of the same configuration as the above embodiment or other embodiments (1) and (2) may be omitted.
  • control device for the hydraulic circuit includes a control unit 46 and a memory unit 47, and generates a control signal 80 according to the operation amount 72 and the discharge pressure 74.
  • the memory unit 47 pre-stores various tables, such as the opening area table 49, the virtual pump flow rate table 56, and the required flow rate table 50.
  • the virtual pump flow rate table 56 describes the correspondence between the opening area 73, the discharge pressure 74, and the virtual pump flow rate 84.
  • the virtual pump flow rate 84 is a pump flow rate that takes into account the bleed-off control according to the operation amount 72 of the control lever 35 and the actual pump pressure (load condition).
  • the control unit 46 includes the opening area output unit 57, the virtual pump flow rate output unit 69, the required flow rate output unit 59, the pump flow rate comparison unit 70, the target control value determination unit 63, and the pump control unit 48. Each function may be appropriately integrated into the target control value determination unit 63.
  • the opening area output unit 57 determines the opening area 73 according to the detected operation amount 72 of the operating lever 35 based on the opening area table 49 (step #1 in FIG. 11: opening area output process).
  • the virtual pump flow rate output unit 69 which is an example of a virtual bleed information output unit, determines a virtual pump flow rate 84 corresponding to the opening area 73 and discharge pressure 74 determined by the opening area output unit 57 based on the virtual pump flow rate table 56 (step #2 in FIG. 11: virtual pump flow rate output process).
  • the virtual pump flow rate output unit 69 (control unit 46) may output the virtual pump flow rate 84 from the operation amount 72 and discharge pressure 74 using a table showing the correspondence between the operation amount 72, discharge pressure 74, and the virtual pump flow rate 84, which is the flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 22 when a virtual bleed circuit is assumed, without using the opening area table 49 and the virtual pump flow rate table 56.
  • the required flow rate output unit 59 which is an example of a required bleed information output unit, determines the required flow rate 76 corresponding to the detected operation amount 72 of the operating lever 35 as the required pump flow rate 85 based on the required flow rate table 50 (step #3 in FIG. 11: required flow rate output process).
  • the pump flow rate comparison unit 70 compares the virtual pump flow rate 84 with the requested pump flow rate 85 (step #4 in FIG. 11) and outputs the smaller flow rate as the target pump flow rate 86 (step #5 in FIG. 11: pump flow rate comparison process).
  • the target control value determination unit 63 generates a control signal 80 for controlling the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 from the target pump flow rate 86 so that work oil corresponding to the target pump flow rate 86 is discharged from the hydraulic pump 22 and supplied to the boom cylinder 17 and the bucket cylinder 18 (step #6 in FIG. 11: generation process).
  • the angle of the swash plate of the hydraulic pump 22 is controlled via the pump control unit 48 in response to the control signal 80.
  • the hydraulic pump 22 can discharge hydraulic oil at a discharge flow rate based on the required flow rate 76 corresponding to the operation amount 72 of the operating lever 35.
  • the load state is large, the discharge flow rate discharged from the hydraulic pump 22 can be reduced according to the load.
  • a flow rate corresponding to the lever operation amount is supplied, an appropriate operation speed can be achieved, and operability is improved.
  • the virtual bleed flow rate 75 is equal to or greater than the required bleed flow rate 77, the operating speed of the boom cylinder 17 and the bucket cylinder 18 is suppressed.
  • the target bleed flow rate 78 and the target command pressure 79 may be output from the target bleed differential pressure 83 or the target pump flow rate 86, and the target control value determination unit 63 may generate the control signal 80 from the target command pressure 79. This makes it possible to more accurately generate the control signal 80 and control the operation of the hydraulic pump 22.
  • the flow rate may be calculated from the swash plate angle 96 of the hydraulic pump 22, and the target pump flow rate 86 may be feedback-controlled using this flow rate. This allows the control signal 80 to be generated with greater accuracy.
  • control signal 80 may be derived in any manner from the virtual bleed information or the required bleed information.
  • the configuration of the control valve unit 8 is not limited to the configuration shown in FIG. 2, but may be any configuration that can control the supply of hydraulic oil to each hydraulic actuator.
  • the configuration of the oil passages, the configuration of the control valves 10 and 11, and the presence or absence and configuration of the relief valve 19 can be any configuration depending on the configuration of the working device.
  • the operating lever 35 is not limited to a lever and may be an operating tool of any configuration, such as a switch.
  • the configuration is not limited to one operating lever 35 (operating tool) that accepts operations of multiple hydraulic actuators, and an operating tool may be provided for each of one or multiple hydraulic actuators.
  • the hydraulic actuator is not limited to two, the boom cylinder 17 and the bucket cylinder 18, but may be one or three or more.
  • the front loader 13 may be configured to be able to swing an arm in addition to the boom 15 and the bucket 16, and may be provided with an arm cylinder in addition to the boom cylinder 17 and the bucket cylinder 18.
  • a control valve for controlling the arm cylinder may be provided in the control valve unit 8, and this control valve may be controlled in the same manner as the control valves 10 and 11.
  • the hydraulic actuator is not limited to one that operates the front loader 13, and may be configured to operate various types of work equipment. Furthermore, the work equipment can be mounted on various types of equipment, including agricultural machinery, construction machinery, and other work machines.
  • the information output using various tables is not limited to the format of a table, and may be output in any manner based on the correspondence relationships shown in the tables.
  • the configuration is not limited to one in which only one virtual bleed circuit is provided, and a plurality of virtual bleed circuits may be provided. For example, a virtual bleed circuit may be provided for each actuator.
  • control unit 46 is not limited to being composed of the above-mentioned functional blocks, and may be composed of any functional blocks.
  • each functional block of the control unit 46 may be further subdivided, or conversely, some or all of the functional blocks may be combined.
  • the functions of the control unit 46 are not limited to the above-mentioned functional blocks, and may be realized by a method executed by any functional block.
  • some or all of the functions of the control unit 46 may be composed of software.
  • a program related to the software is stored in any storage device such as the storage unit 47, and is executed by a processor such as a CPU provided in the control unit 46, or a processor provided separately.
  • the present invention can be applied to the control of hydraulic circuits that control hydraulic actuators that operate any type of work equipment.
  • Control valve 11 Control valve 17 Boom cylinder (hydraulic actuator) 18 Bucket cylinder (hydraulic actuator) 22 Hydraulic pump 23 Transmission case (hydraulic oil tank) 35 Operating lever (operating tool) 48 Pump control unit 63 Target control value determination unit 72 Operation amount 73 Opening area (A virtual bypass opening area) 74 Discharge pressure (Pd) 75 Virtual bleed flow rate (Q Virtual bleed information) 76 Required flow rate 77 Required bleed flow rate (required bleed information) 81 Virtual bleed differential pressure (virtual bleed information) 82 Required bleed differential pressure (required bleed information) 84 Virtual pump flow rate (virtual bleed information) 85 Required pump flow rate (required bleed information) 90 Actual pump capacity acquisition unit 95 Target pump capacity 97 Actual pump capacity

Abstract

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。

Description

油圧制御装置、油圧回路の制御方法、及び油圧装置
 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13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。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 
 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。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 
 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または4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または7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から9のいずれか一項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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