特許 5701248 油圧閉回路システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5701248

(24)【登録日】2015年2月27日

(45)【発行日】2015年4月15日

(54)【発明の名称】油圧閉回路システム

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/08 20060101AFI20150326BHJP

   F15B 21/14 20060101ALI20150326BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20150326BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/08 C

   F15B21/14 A

   E02F9/22 E

【請求項の数】7

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2012-119044(P2012-119044)

(22)【出願日】2012年5月24日

(65)【公開番号】特開2013-245740(P2013-245740A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2014年5月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100077816

【弁理士】

【氏名又は名称】春日 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100156524

【弁理士】

【氏名又は名称】猪野木 雄一

(72)【発明者】

【氏名】宇田川 勉

(72)【発明者】

【氏名】田中 宏明

【審査官】 柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０５４６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０２１８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００５５１４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第５１７９８３６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／０８

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｆ１５Ｂ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

油圧シリンダ装置と、
この油圧シリンダ装置に油圧閉回路を構成するよう接続された両方向吐出型の第１油圧ポンプと、
対となる吐出ポートの一方が前記油圧シリンダ装置のボトム側に接続され、他方がタンクに接続された両方向吐出型で両方向可変容量型の第２油圧ポンプと、
前記第１及び第２油圧ポンプを駆動しかつ前記第１及び第２油圧ポンプの動力を回収する原動機と、
前記油圧シリンダ装置の動作方向と前記油圧シリンダ装置の低推力側の圧力を検出し、前記第１及び第２油圧ポンプと前記油圧シリンダ装置との間で前記油圧シリンダ装置の伸縮時の流量収支がバランスするよう前記第２油圧ポンプの容量を制御するポンプ容量制御装置とを備えることを特徴とする油圧閉回路システム。

【請求項2】

請求項１記載の油圧閉回路システムにおいて、
前記ポンプ容量制御装置は、前記油圧シリンダ装置が伸び動作にありかつ前記油圧シリンダ装置の低推力側の圧力が基準圧力値より低いときは、前記第２油圧ポンプの容量を増やし、前記低推力側の圧力が前記基準圧力値より高いときは、前記第２油圧ポンプの容量を減らすよう制御し、かつ前記油圧シリンダ装置が縮み動作にありかつ前記油圧シリンダ装置の低推力側の圧力が基準圧力値より高いときは、前記第２油圧ポンプの容量を増やし、前記低推力側の圧力が前記基準圧力値より低いときは、前記第２油圧ポンプの容量を減らすよう制御することを特徴とする油圧閉回路システム。

【請求項3】

請求項２記載の油圧閉回路システムにおいて、
前記ポンプ容量制御装置は、
前記油圧シリンダ装置の動作方向を検出する動作検出装置と、
前記油圧シリンダ装置のボトム側の圧力とロッド側の圧力をそれぞれ検出する第１及び第２圧力検出装置と、
前記動作検出装置と前記第１及び第２圧力検出装置の検出値に基づいて、前記油圧シリンダ装置が力行動作か回生動作かと、前記油圧シリンダ装置が伸び動作か縮み動作かを判定し、その判定結果に基づいて、前記第２油圧ポンプの容量の補正量を演算し第２油圧ポンプの容量を制御するポンプ容量補正装置とを有し、
前記ポンプ容量補正装置は、前記基準圧力値をＰｒｅｆ、前記油圧シリンダ装置のボトム側圧力をＰｂ、ロッド側圧力をＰｒとすると、
(a)前記油圧シリンダ装置が伸びで力行動作のときは、基準圧力値Ｐｒｅｆに対してロッド側圧力Ｐｒが小さいほど補正量を大きく、ロッド側圧力Ｐｒが大きいほど補正量小さくし、
(b)前記油圧シリンダ装置が伸びで回生動作のときは、基準圧力値Ｐｒｅｆに対してボトム側圧力Ｐｂが小さいほど補正量を大きく、ボトム側圧力Ｐｂが大きいほど補正量小さくし、
(c)前記油圧シリンダ装置が縮みで力行動作のときは、基準圧力値Ｐｒｅｆに対してボトム側圧力Ｐｂが小さいほど補正量を小さく、ボトム側圧力Ｐｂが大きいほど補正量大きくし、
(d)前記油圧シリンダ装置が縮みで回生動作のときは、基準圧力値Ｐｒｅｆに対してロッド側圧力Ｐｒが小さいほど補正量を小さく、ロッド側圧力Ｐｒが大きいほど補正量大きくすることを特徴とする油圧閉回路システム。

【請求項4】

請求項２記載の油圧閉回路システムにおいて、
前記ポンプ容量制御装置は、
前記油圧シリンダ装置の動作方向を検出する動作検出装置と、
前記油圧シリンダ装置のボトム側油圧室とロッド側油圧室の圧力のうち低推力側の圧力を選択する低推力側圧力選択弁と、
前記低推力側圧力選択弁が選択した圧力を検出する圧力検出装置と、
前記動作検出装置及び前記圧力検出装置の検出値に基づいて、前記第２油圧ポンプの容量の補正量を演算し第２油圧ポンプ１３の容量を制御するポンプ容量補正装置とを有し、
前記ポンプ容量補正装置は、
前記基準圧力値を設定する基準値設定器と、
前記圧力検出装置によって検出した圧力と前記基準圧力値との差分値から前記油圧シリンダ装置が伸び動作のときの前記第２油圧ポンプの容量の補正量を算出する第１演算装置と、
前記圧力検出装置によって検出した圧力と前記基準圧力値との差分値から前記油圧シリンダ装置が縮み動作のときの前記第２油圧ポンプの容量の補正量を算出する第２演算装置と、
前記動作検出装置によって検出した前記油圧シリンダ装置の動作方向に基づいて前記第１及び第２演算装置の一方を選択する選択装置とを有することを特徴とする油圧閉回路システム。

【請求項5】

請求項３又は４記載の油圧閉回路システムにおいて、
前記ポンプ容量補正装置は、前記基準圧力値を含む所定の圧力範囲において前記第２油圧ポンプの容量の補正を行わない不感帯を設けることを特徴とする油圧閉回路システム。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項記載の油圧閉回路システムにおいて、
前記原動機は電動モータと油圧モータのいずれかであることを特徴とする油圧閉回路システム。

【請求項7】

請求項１〜５のいずれか１項記載の油圧閉回路システムにおいて、
前記第１及び第２油圧ポンプは、１ポンプ２ポート流量分配型のポンプであり、
前記ポンプ容量制御装置は、前記１ポンプ２ポート流量分配型のポンプの２ポートにおける流量割合を変更することで前記第２油圧ポンプの容量を制御することを特徴とする油圧閉回路システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は油圧閉回路システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の油圧閉回路システムは、油圧アクチュエータが片ロッド型の油圧シリンダ装置である場合、一般的に、低圧選択弁（フラッシング弁）とチャージ回路を設けて閉回路を実現している。

【0003】

このような従来の油圧閉回路システムに対して、特許文献１（特開２００２−５４６０２号公報）記載の従来技術では、油圧源として２つの両方向吐出型の油圧ポンプを設け、一方の油圧ポンプの対となる吐出ポートをそれぞれ油圧シリンダ装置のボトム側ポートとロッド側ポートに接続して油圧閉回路を構成し、もう一方の油圧ポンプの対となる吐出ポートの一方を油圧シリンダ装置のボトム側ポートに接続し、他方をタンクに接続することで、油圧シリンダ装置のボトム側とロッド側の流量差を吸収し、低圧選択弁（フラッシング弁）を不要としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−５４６０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の一般的な油圧閉回路システムは、低圧選択弁（フラッシング弁）のハンチング現象により油圧シリンダ装置の円滑な作動を行いがたいという問題があった。特許文献１記載の油圧閉回路システムでは、２つの油圧ポンプの一方を油圧シリンダ装置のボトム側ポートに接続することで、油圧シリンダ装置のボトム側とロッド側の流量差を吸収し、低圧選択弁（フラッシング弁）を不要としている。したがって、特許文献１記載の油圧閉回路システムでは、低圧選択弁（フラッシング弁）のハンチング現象により油圧シリンダ装置の円滑な作動を行いがたいという問題は生じない。

【0006】

しかし、特許文献１記載の油圧閉回路システムには次のような問題がある。

【0007】

特許文献１記載の油圧閉回路システムでは、油圧シリンダ装置のボトム側とロッド側の面積差を基に１回転当たりの油圧ポンプの吐出流量(ポンプ容量)を設定する。しかし、ポンプ容量の設定誤差や経年変化等による容量誤差、外部へのリーク等による流量の誤差などがあり、油圧シリンダ装置の伸縮時の流量収支が理想的にバランスできない場合も少なくない。油圧シリンダ装置の伸縮時の流量収支がバランスできない場合は、油圧シリンダ装置への流入流量或いは流出流量の過不足が生じてしまい、流量過少によるキャビテーションや、流量過多による圧こもりによる圧力上昇などの不具合が発生する。

【0008】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の油圧ポンプを用いた油圧閉回路システムにおいて、ポンプ容量の誤差等により油圧シリンダ装置の伸縮時の流量収支がバランスしない場合でも、自動的に流量を調整し、常に流量収支のバランスを良好な状態に保ち得る油圧閉回路システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）上記目的を達成するために、本発明は、油圧シリンダ装置と、この油圧シリンダ装置に油圧閉回路を構成するよう接続された両方向吐出型の第１油圧ポンプと、対となる吐出ポートの一方が前記油圧シリンダ装置のボトム側に接続され、他方がタンクに接続された両方向吐出型で両方向可変容量型の第２油圧ポンプと、前記第１及び第２油圧ポンプを駆動しかつ前記第１及び第２油圧ポンプの動力を回収する原動機と、前記油圧シリンダ装置の動作方向と前記油圧シリンダ装置の低推力側の圧力を検出し、前記第１及び第２油圧ポンプと前記油圧シリンダ装置との間で前記油圧シリンダ装置の伸縮時の流量収支がバランスするよう前記第２油圧ポンプの容量を制御するポンプ容量制御装置とを備えるものとする。

【0010】

これにより複数の油圧ポンプを用いた油圧閉回路システムにおいて、第１油圧ポンプ或いは第２油圧ポンプのポンプ容量の誤差等により油圧シリンダ装置の伸縮時の流量収支がバランスしない場合でも、自動的に流量を調整し、常に流量収支のバランスを良好な状態に保つようになり、その結果、流量過多による圧こもりによる圧力上昇や流量過少によるキャビテーションを効果的に抑制することができる。

【0011】

（２）上記（１）記載の油圧閉回路システムにおいて、より詳しくは、前記ポンプ容量制御装置は、前記油圧シリンダ装置が伸び動作にありかつ前記油圧シリンダ装置の低推力側の圧力が基準圧力値より低いときは、前記第２油圧ポンプの容量を増やし、前記低推力側の圧力が前記基準圧力値より高いときは、前記第２油圧ポンプの容量を減らすよう制御し、かつ前記油圧シリンダ装置が縮み動作にありかつ前記油圧シリンダ装置の低推力側の圧力が基準圧力値より高いときは、前記第２油圧ポンプの容量を増やし、前記低推力側の圧力が前記基準圧力値より低いときは、前記第２油圧ポンプの容量を減らすよう制御する。

【0012】

これにより複数の油圧ポンプを用いた油圧閉回路システムにおいて、第１油圧ポンプ或いは第２油圧ポンプのポンプ容量の誤差等により油圧シリンダ装置の伸縮時の流量収支がバランスしない場合でも、自動的に流量を調整し、常に流量収支のバランスを良好な状態に保つようになり、その結果、流量過多による圧こもりによる圧力上昇や流量過少によるキャビテーションを効果的に抑制することができる。

【0013】

（３）上記（２）記載の油圧閉回路システムにおいて、例えば、前記ポンプ容量制御装置は、前記油圧シリンダ装置の動作方向を検出する動作検出装置と、前記油圧シリンダ装置のボトム側の圧力とロッド側の圧力をそれぞれ検出する第１及び第２圧力検出装置と、前記動作検出装置と前記第１及び第２圧力検出装置の検出値に基づいて、前記油圧シリンダ装置が力行動作か回生動作かと、前記油圧シリンダ装置が伸び動作か縮み動作かを判定し、その判定結果に基づいて、前記第２油圧ポンプの容量の補正量を演算し第２油圧ポンプの容量を制御するポンプ容量補正装置とを有し、前記ポンプ容量補正装置は、前記基準圧力値をＰｒｅｆ、前記油圧シリンダ装置のボトム側圧力をＰｂ、ロッド側圧力をＰｒとすると、
(a)前記油圧シリンダ装置が伸びで力行動作のときは、基準圧力値Ｐｒｅｆに対してロッド側圧力Ｐｒが小さいほど補正量を大きく、ロッド側圧力Ｐｒが大きいほど補正量小さくし、
(b)前記油圧シリンダ装置が伸びで回生動作のときは、基準圧力値Ｐｒｅｆに対してボトム側圧力Ｐｂが小さいほど補正量を大きく、ボトム側圧力Ｐｂが大きいほど補正量小さくし、
(c)前記油圧シリンダ装置が縮みで力行動作のときは、基準圧力値Ｐｒｅｆに対してボトム側圧力Ｐｂが小さいほど補正量を小さく、ボトム側圧力Ｐｂが大きいほど補正量大きくし、
(d)前記油圧シリンダ装置が縮みで回生動作のときは、基準圧力値Ｐｒｅｆに対してロッド側圧力Ｐｒが小さいほど補正量を小さく、ロッド側圧力Ｐｒが大きいほど補正量大きくする。

【0014】

これにより複数の油圧ポンプを用いた油圧閉回路システムにおいて、第１油圧ポンプ或いは第２油圧ポンプのポンプ容量の誤差等により油圧シリンダ装置の伸縮時の流量収支がバランスしない場合でも、自動的に流量を調整し、常に流量収支のバランスを良好な状態に保つようになり、その結果、流量過多による圧こもりによる圧力上昇や流量過少によるキャビテーションを効果的に抑制することができる。

【0015】

（４）また，上記（２）記載の油圧閉回路システムにおいて、前記ポンプ容量制御装置は、前記油圧シリンダ装置の動作方向を検出する動作検出装置と、前記油圧シリンダ装置のボトム側油圧室とロッド側油圧室の圧力のうち低推力側の圧力を選択する低推力側圧力選択弁と、前記低推力側圧力選択弁が選択した圧力を検出する圧力検出装置と、前記動作検出装置及び前記圧力検出装置の検出値に基づいて、前記第２油圧ポンプの容量の補正量を演算し第２油圧ポンプ１３の容量を制御するポンプ容量補正装置とを有していてもよく、この場合、前記ポンプ容量補正装置は、前記基準圧力値を設定する基準値設定器と、前記圧力検出装置によって検出した圧力と前記基準圧力値との差分値から前記油圧シリンダ装置が伸び動作のときの前記第２油圧ポンプの容量の補正量を算出する第１演算装置と、前記圧力検出装置によって検出した圧力と前記基準圧力値との差分値から前記油圧シリンダ装置が縮み動作のときの前記第２油圧ポンプの容量の補正量を算出する第２演算装置と、前記動作検出装置によって検出した前記油圧シリンダ装置の動作方向に基づいて前記第１及び第２演算装置の一方を選択する選択装置とを有する。

【0016】

これによりポンプ容量制御装置での推力演算及び低推力側の判断処理を省略できるため、ポンプ容量制御装置の演算処理を単純化することができる。また、圧力検出装置の数を削減することができるため、コスト面でより好適となる。

【0017】

（５）上記（３）又は（４）記載の油圧閉回路システムにおいて、前記ポンプ容量補正装置は、前記基準圧力値を含む所定の圧力範囲において前記第２油圧ポンプの容量の補正を行わない不感帯を設けることが好ましい。

【0018】

これにより圧力が不感帯を超えた場合のみポンプ容量の補正量が算出され、必要なときにのみ制御を行うようにすることができる。

【0019】

（６）また、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の油圧閉回路システムにおいて、前記原動機は電動モータと油圧モータのいずれかであってもよい。

【0020】

これにより原動機が電動モータである場合は、油圧シリンダ装置の回生動作時に第１及び第２油圧ポンプが電動モータを回転することで、回生動力が電気エネルギーとして回収され、原動機が油圧モータである場合は、油圧シリンダ装置の回生動作時に第１及び第２油圧ポンプが油圧モータを回転することで、回生動力が油圧エネルギーとして回収される。
（７）また、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の油圧閉回路システムにおいて、前記第１及び第２油圧ポンプは、１ポンプ２ポート流量分配型のポンプであってもよく、この場合、前記ポンプ容量制御装置は、前記１ポンプ２ポート流量分配型のポンプの２ポートにおける流量割合を変更することで前記第２油圧ポンプの容量を制御する。

【0021】

これによりシステムがより単純でコンパクトになり、コスト面で更に有利となる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、複数の油圧ポンプを用いた油圧閉回路システムにおいて、ポンプ容量の誤差等により油圧シリンダ装置の伸縮時の流量収支がバランスしない場合でも、自動的に流量を調整し、常に流量収支のバランスを良好な状態に保ち、流量過多による圧こもりによる圧力上昇や流量過少によるキャビテーションを効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１の実施の形態における油圧閉回路システムの構成を示す図である。

【図2A】油圧シリンダ装置が伸びる場合の流量収支を具体的に示す図である。

【図2B】油圧シリンダ装置が縮む場合の流量収支を具体的に示す図である。

【図3A】第２油圧ポンプ１３の制御方法の一例を示す図である。

【図3B】第２油圧ポンプ１３の制御方法の他の一例を示す図であって、基準圧力値を含む所定の圧力範囲に不感帯を設けた場合のものである。

【図4】図３Ａ及び図３Ｂに示した制御方法により第２油圧ポンプの容量補正を行うポンプ制御部の処理フローを示す図である。

【図5】本発明の第２の実施の形態における油圧閉回路システムの構成を示す図である。

【図6】本発明の第３の実施の形態における油圧閉回路システムの構成を示す図である。

【図7】本発明の第４の実施の形態における油圧閉回路システムの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態における油圧閉回路システムの構成を示す図である。

【0025】

図１において、符号１１は、本実施の形態にの油圧閉回路システムにより駆動される油圧シリンダ装置であり、油圧シリンダ装置１１は、油圧ショベル、ホイールローダ、クレーン、フォークリフト、ダンプトラック等、建設機械や産業機械などの作業機械の各種可動部材を駆動するための油圧アクチュエータである。

【0026】

油圧シリンダ装置１１は、シリンダ本体１１ｅと、シリンダ本体１１ｅ内を滑動するピストン１１ｃと、このピストン１１ｃに連結され、シリンダ本体１１ｅの外部に伸びるロッド１１ｄとを有し、ロッド１１ｄが一方向に突出する片ロッド型であり、シリンダ本体１１ｅの内部をピストン１１ｃによりボトム側油圧室１１ａとロッド側油圧室１１ｂに区画している。油圧シリンダ装置１１は、シリンダ本体１１ｅの端部を作業機械の可動部材に連結し、油圧シリンダ装置１１を伸縮させることにより、負荷Ｗで示される可動部材を駆動し、所定の作業を行う。

【0027】

本実施の形態の油圧閉回路システムは、油圧シリンダ装置１１に油圧閉回路を構成するよう接続された両方向吐出型の第１油圧ポンプ１２と、対となる吐出ポートの一方が油圧シリンダ装置１１のボトムに接続され、他方がタンク１６に接続された両方向吐出型で両方向可変容量型の第２油圧ポンプ１３と、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３を駆動しかつ第１及び第２油圧ポンプ１２，１３の動力を回収する原動機２０と、油圧シリンダ装置１１の動作方向と油圧シリンダ装置１１の低推力側の圧力を検出し、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３と油圧シリンダ装置１１との間で油圧シリンダ装置１１の伸縮時の流量収支がバランスするよう第２油圧ポンプ１３の容量を制御するポンプ容量制御装置１００とを備えている。

【0028】

油圧シリンダ装置１１の容量が大きい場合は、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３の少なくとも一方は複数の油圧ポンプであってもよい。

【0029】

油圧シリンダ装置１１と第１及び第２油圧ポンプ１２，１３の接続関係をより詳細に説明すると、第１油圧ポンプ１２の対となる吐出ポートの一方は第１管路１４を介して油圧シリンダ装置１１のボトム側油圧室１１ａのポート（ボトム側ポート）Ｂｐに接続され、第１油圧ポンプ１２の対となる吐出ポートの他方は第２管路１５を介して油圧シリンダ装置１１のロッド側油圧室１１ｂのポート（ロッド側ポート）Ｒｐに接続され、第１油圧ポンプ１２と第１管路１４と第２管路１５と油圧シリンダ装置１１とで油圧閉回路を構成している。第２油圧ポンプ１３の対となる吐出ポートの一方は、第１管路１４に接続された第３管路１７と第１管路１４を介して油圧シリンダ装置１１のボトム側ポートＢｐに接続され、第２油圧ポンプ１３の対となる吐出ポートの他方は第４管路１８を介してタンク１６に接続されている。

【0030】

第１及び第２油圧ポンプ１２，１３は共通の駆動軸２１により連結されており、駆動軸２１は原動機２０の駆動軸２２に連結され、油圧シリンダ装置１１の力行動作時は、原動機２０を回転することで原動機２０から第１及び第２油圧ポンプ１２，１３に動力が供給され、油圧シリンダ装置１１の回生動作時は、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３が原動機２０を回転することで動力が回収される。ここで、油圧シリンダ装置１１の力行動作とは、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３から油圧シリンダ装置１１に供給される作動油によって油圧シリンダ装置１１が駆動される場合をいい、油圧シリンダ装置１１の回生動作とは、油圧シリンダ装置１１に作用する負荷Ｗによって油圧シリンダ装置１１が駆動される場合をいう。

【0031】

また、原動機２０の回転数を制御することで第１及び第２油圧ポンプ１２，１３が吐出する作動油の流量（以下吐出流量という）が制御され、油圧シリンダ装置１１の動作速度が制御される。原動機２０の回転方向を切り換えることで第１及び第２油圧ポンプ１２，１３の吐出方向が切り換わり、油圧シリンダ装置１１の動作方向（伸び動作か縮み動作か）が切り換わる。第２油圧ポンプ１３はレギュレータ２３を有し、レギュレータ２３により第２油圧ポンプ１３の容量が調整される。

【0032】

原動機２０は本実施の形態では電動モータであり、油圧閉回路システムは電動モータ２０を駆動するためのバッテリ２５と、インバータ２６と、操作装置３１と、コントローラ３５とを備えている。コントローラ３５は電動モータ制御部４１を有し、電動モータ制御部４１は、操作装置３１の操作信号を入力して操作装置３１の操作レバーの操作方向と操作量に応じた制御信号を生成し、インバータ２６にその制御信号を出力する。インバータ２６は、その制御信号に基づいて、電動モータ２０の回転方向と回転数が操作装置３１の操作レバーの操作方向と操作量に応じた回転方向と回転数となるよう制御する。電動モータ２０の回転方向と回転数が制御されることにより、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３の吐出方向と吐出流量が制御され、油圧シリンダ装置１１の駆動方向と駆動速度が制御される。また、油圧シリンダ装置１１の回生動作時は電動モータ２０は発電機として機能し、生成された電力が電気エネルギーとしてバッテリ２５に蓄えられる。

【0033】

また、油圧閉回路システムは、油圧シリンダ装置１１のボトム側の圧力を検出する圧力センサ（第１圧力検出装置）３２と、油圧シリンダ装置１１のロッド側の圧力を検出する圧力センサ（第２圧力検出装置）３３と、油圧シリンダ装置１１の動作方向を検出する位置センサ（動作検出装置）３４とを備え、コントローラ３５はポンプ制御部４２を有している。

【0034】

ポンプ制御部４２は、圧力センサ３２，３３及び位置センサ３４の検出信号を入力し、それらの検出値に基づいて油圧シリンダ装置１１が力行動作か回生動作かと、油圧シリンダ装置１１が伸び動作か縮み動作かを判定し、その判定結果に基づいて、第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を演算し、第２油圧ポンプ１３のレギュレータ２３に制御信号を出力する。レギュレータ２３はその制御信号により動作し、第２油圧ポンプ１３の容量（傾転）を微調整することで第２油圧ポンプ１３の容量を調整する。これにより第１及び第２油圧ポンプ１２，１３と油圧シリンダ装置１１との間で油圧シリンダ装置１１の伸縮時の流量収支がバランスするよう第２油圧ポンプ１３の容量が制御される。

【0035】

ポンプ制御部４２の制御内容の詳細を説明する。

【0036】

まず、背景を説明する。

【0037】

図１において、ボトム側油圧室１１ａ内のピストン１１ｃの受圧面積（ボトム側受圧面積）をＡ１、ロッド側油圧室１１ｂ内のピストン１１ｃの受圧面積（ロッド側受圧面積）をＡ２、ロッド１１ｄの断面積をＡ３とした場合、第１油圧ポンプ１２の容量と第２油圧ポンプ１３の容量は、第１油圧ポンプ１２の吐出流量Ｑ１と第２油圧ポンプ１３の吐出流量Ｑ２が、

Ｑ２＝(Ａ３／Ａ２)×Ｑ１ ・・・（１）

となるように設定される。理論的には、このようなポンプ容量の設定により第１及び第２油圧ポンプ１２，１３と油圧シリンダ装置１１との間で油圧シリンダ装置１１の伸縮時の流量収支がバランスし、油圧シリンダ装置１１への流入流量或いは流出流量の過不足は生じない。しかし、現実には第１及び第２油圧ポンプ１２，１３の容量の設定誤差や経年変化等による容量誤差、外部へのリーク等による流量の誤差、温度影響などがあり、油圧シリンダ装置１１の伸縮時の流量収支が理想的にバランスできない場合も少なくない。油圧シリンダ装置１１の伸縮時の流量収支がバランスできない場合は、油圧シリンダ装置１１への流入流量或いは流出流量の過不足が生じ、流量過少によるキャビテーションや、流量過多による圧こもりによる圧力上昇などの不具合が発生する。

【0038】

図２Ａ及び図２Ｂは上述した油圧シリンダ装置１１の伸縮時の流量収支を具体的に示す図である。図１と同一部分には同一符号を付し説明を省略する。

【0039】

図２Ａは油圧シリンダ装置１１が伸びる場合であり、図２Ｂは油圧シリンダ装置１１が縮む場合である。いずれも計算が容易なように、ボトム側受圧面積Ａ１とロッド側受圧面積Ａ２との比を２：１とし、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３の吐出流量をそれぞれ５０、油圧シリンダ装置１１のボトム側油圧室１１ａへの流入流量或いはボトム側油圧室１１ａからの流出流量（ボトム側流量）を１００、油圧シリンダ装置１１のロッド側油圧室１１ｂからの流出流量或いはロッド側油圧室１１ｂへの流入流量（ロッド側流量）を５０として示してある。

【0040】

図２Ａの油圧シリンダ装置１１が伸びる場合及び図２Ｂの油圧シリンダ装置１１が縮む場合のいずれも、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３の吐出流量がそれぞれ５０であれば、油圧シリンダ装置１１の伸縮時の流量収支がバランスし、油圧シリンダ装置１１への流入流量或いは流出流量の過不足は生じない。

【0041】

次に、何らかの影響にて第２油圧ポンプ１３の吐出流量が増えてしまう状況（図示Ａの流量）と第２油圧ポンプ１３の吐出流量が減ってしまう状況（図示Ｂの流量）を想定する。この場合、図２Ａの油圧シリンダ装置１１が伸びる場合と図２Ｂの油圧シリンダ装置１１が縮む場合のそれぞれにおいて、油圧シリンダ装置１１の力行動作と回生動作おける流量収支はそれぞれ次のようになる。

【0042】

１．油圧シリンダ装置１１が伸びる図２Ａの場合
１−１．何らかの影響にて第２油圧ポンプ１３の吐出流量が増えてしまう状況（図示Ａの流量）
＜力行動作＞（図示ＡＰの流量）
第２油圧ポンプ１３の吐出流量が５４に増えており、その結果、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３から油圧シリンダ装置１１のボトム側に供給される流量は１０４に増える。これに伴って、油圧シリンダ装置１１が力行動作をするとき、油圧シリンダ装置１１のロッド側の流量が５２と増える。一方、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、第１油圧ポンプ１２の吸い込み流量も５０である。その結果、油圧シリンダ装置１１のロッド側が流量過多となり、油圧シリンダ装置１１の低推力側であるロッド側油圧室１１ｂ及び管路１５に圧こもりによる圧力上昇が生じる。
＜回生動作＞（図示ＡＮの流量）
第２油圧ポンプ１３の吐出流量が５４に増えており、その結果、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３から油圧シリンダ装置１１のボトム側に供給される流量は１０４に増える。一方、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、第１油圧ポンプ１２の吸い込み流量も５０である。これに伴って、油圧シリンダ装置１１が回生動作をするとき、油圧シリンダ装置１１は負荷Ｗによってロッド側の流量が５０となるよう駆動されるため、油圧シリンダ装置１１のボトム側の流量は１００となる。その結果、油圧シリンダ装置１１のボトム側が流量過多となり、油圧シリンダ装置１１の低推力側であるボトム側油圧室１１ａ及び管路１４に圧こもりによる圧力上昇が生じる。

【0043】

１−２．何らかの影響にて第２油圧ポンプ１３の吐出流量が減ってしまう状況（図示Ｂの流量）
＜力行動作＞（図示ＡＰの流量）
第２油圧ポンプ１３の吐出流量が４６に減っており、その結果、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３から油圧シリンダ装置１１のボトム側に供給される流量は９６に減る。これに伴って、油圧シリンダ装置１１が力行動作をするとき、油圧シリンダ装置１１のロッド側の流量が４８と減る。一方、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、油圧シリンダ装置１１の吸い込み流量も５０である。その結果、油圧シリンダ装置１１のロッド側が流量過少となり、油圧シリンダ装置１１の低推力側であるロッド側油圧室１１ｂ及び管路１５にキャビテーションが生じる。
＜回生動作＞（図示ＡＮの流量）
第２油圧ポンプ１３の吐出流量が４６に減っており、その結果、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３から油圧シリンダ装置１１のボトム側に供給される流量は９６に減る。一方、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、第１油圧ポンプ１２の吸い込み流量も５０である。これに伴って、油圧シリンダ装置１１が回生動作をするとき、油圧シリンダ装置１１は負荷Ｗによってロッド側の流量が５０となるよう駆動されるため、油圧シリンダ装置１１のボトム側の流量は１００となる。その結果、油圧シリンダ装置１１のボトム側が流量過少となり、油圧シリンダ装置１１の低推力側であるボトム側油圧室１１ａ及び管路１４にキャビテーションが生じる。

【0044】

２．油圧シリンダ装置１１が縮む図２Ｂの場合
２−１．何らかの影響にて第２油圧ポンプ１３の吐出流量が増えてしまう状況（図示Ａの流量）
＜力行動作＞（図示ＡＰの流量）
第２油圧ポンプ１３の吐出流量が５４に増えているため、第２油圧ポンプ１３の吸い込み流量も５４に増えている。また、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、第１油圧ポンプ１２の吸い込み流量も５０である。その結果、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３による油圧シリンダ装置１１のボトム側からの吸い込み流量は１０４に増える。また、油圧シリンダ装置１１が力行動作をするとき、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、油圧シリンダ装置１１のボトム側の流量は１００となる。その結果、油圧シリンダ装置１１のボトム側が流量過少となり、油圧シリンダ装置１１の低推力側であるボトム側油圧室１１ａ及び管路１４にキャビテーションが生じる。
＜回生動作＞（図示ＡＮの流量）
第２油圧ポンプ１３の吐出流量が５４に増えているため、第２油圧ポンプ１３の吸い込み流量も５４に増えている。また、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、第１油圧ポンプ１２の吸い込み流量も５０である。その結果、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３による油圧シリンダ装置１１のボトム側からの吸い込み流量は１０４に増える。これに伴って、油圧シリンダ装置１１が回生動作をするとき、油圧シリンダ装置１１は負荷Ｗによってボトム側の流量が１０４となるように駆動されるため、油圧シリンダ装置１１のロッド側の流量は５２と増える。その結果、油圧シリンダ装置１１のロッド側が流量過少となり、油圧シリンダ装置１１の低推力側であるロッド側油圧室１１ｂ及び管路１５キャビテーションが生じる。

【0045】

２−２．何らかの影響にて第２油圧ポンプ１３の吐出流量が減ってしまう状況（図示Ｂの流量）
＜力行動作＞（図示ＡＰの流量）
第２油圧ポンプ１３の吐出流量が４６に減っているため、第２油圧ポンプ１３の吸い込み流量も４６に減っている。また、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、第１油圧ポンプ１２の吸い込み流量も５０である。その結果、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３による油圧シリンダ装置１１のボトム側からの吸い込み流量は９６に減る。また、油圧シリンダ装置１１が力行動作をするとき、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、油圧シリンダ装置１１のボトム側の流量は１００となる。その結果、油圧シリンダ装置１１のボトム側が流量過多となり、油圧シリンダ装置１１の低推力側であるボトム側油圧室１１ａ及び管路１４に圧こもりによる圧力上昇が生じる。
＜回生動作＞（図示ＡＮの流量）
第２油圧ポンプ１３の吐出流量が４６に減っているため、第２油圧ポンプ１３の吸い込み流量も４６に減っている。また、第１油圧ポンプ１２の吐出流量は５０であるため、第１油圧ポンプ１２の吸い込み流量も５０である。その結果、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３による油圧シリンダ装置１１のボトム側からの吸い込み流量は９６に減る。これに伴って、油圧シリンダ装置１１が回生動作をするとき、油圧シリンダ装置１１は負荷Ｗによってボトム側の流量が９６となるように駆動されるため、油圧シリンダ装置１１のロッド側の流量は４８に減る。その結果、油圧シリンダ装置１１のロッド側が流量過多となり、油圧シリンダ装置１１の低推力側であるロッド側油圧室１１ｂ及び管路１５に圧こもりによる圧力上昇が生じる。

【0046】

このように第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３の吐出流量がそれぞれ５０であれば、油圧シリンダ装置１１への流入流量或いは流出流量の過不足は生じないが、実際には、ポンプ容量の設定誤差や経年変化等による容量誤差、外部へのリーク等による流量の誤差、温度影響などから流量収支がバランスできない場合は、油圧シリンダ装置１１への流入流量或いは流出流量の過不足が生じ、油圧シリンダ装置１１の低推力側であるボトム側及びロッド側のいずれかに流量過少によるキャビテーションや、流量過多による圧こもりによる圧力上昇などの不具合が発生することになる。

【0047】

このような課題のもと、本発明は、第２油圧ポンプ１３の押し除け容積（容量）を自動的に制御し、上記不具合を生じさせない構成とするものである。

【0048】

図３Ａは、第２油圧ポンプ１３の制御方法の一例を示す図である。第２油圧ポンプ１３の制御方法は、図３Ａに示すように、油圧シリンダ装置１１が伸び／縮みの動作状態と、力行／回生の動作状態のいずれにあるかによって制御（補正演算テーブル）を使い分け、第２油圧ポンプ１３の予め設定されたポンプ容量に対して補正量を演算する。すなわち、油圧シリンダ装置１１の低推力側の流量の過少・過多を判定するための基準圧力値をＰｒｅｆ、ボトム側圧力をＰｂ、ロッド側圧力をＰｒとすると、本発明は次のように第２油圧ポンプ１３の予め設定されたポンプ容量に対して補正量を演算し、第２油圧ポンプ１３の容量を補正する。

【0049】

(a)油圧シリンダ装置１１が伸びで力行動作のとき
基準圧力値Ｐｒｅｆに対してロッド側圧力Ｐｒが小さいほど（Ｐｒ−Ｐｒｅｆの値が小さくなるほど）補正量を大きく、ロッド側圧力Ｐｒが大きいほど（Ｐｒ−Ｐｒｅｆの値が大きくなるほど）補正量小さくする(負の傾き)。

【0050】

(b)油圧シリンダ装置１１が伸びで回生動作のとき
基準圧力値Ｐｒｅｆに対してボトム側圧力Ｐｂが小さいほど（Ｐｂ−Ｐｒｅｆの値が小さくなるほど）補正量を大きく、ボトム側圧力Ｐｂが大きいほど（Ｐｂ−Ｐｒｅｆの値が大きくなるほど）補正量小さくする(負の傾き)。

【0051】

(c)油圧シリンダ装置１１が縮みで力行動作のとき
基準圧力値Ｐｒｅｆに対してボトム側圧力Ｐｂが小さいほど（Ｐｂ−Ｐｒｅｆの値が小さくなるほど）補正量を小さく、ボトム側圧力Ｐｂが大きいほど（Ｐｂ−Ｐｒｅｆの値が大きくなるほど）補正量大きくする(正の傾き)。

【0052】

(d)油圧シリンダ装置１１が縮みで回生動作のとき
基準圧力値Ｐｒｅｆに対してロッド側圧力Ｐｒが小さいほど（Ｐｒ−Ｐｒｅｆの値が小さくなるほど）補正量を小さく、ロッド側圧力Ｐｒが大きいほど（Ｐｒ−Ｐｒｅｆの値が大きくなるほど）補正量大きくする(正の傾き)。

【0053】

ここで、油圧シリンダ装置１１の低推力側の流量の過少・過多を判定するための基準圧力値Ｐｒｅｆはキャビテーションや圧力上昇による不具合を起こさない圧力であり、好ましくはタンク圧よりやや高めの圧力に設定される。この圧力は、例えばタンク圧を０．１ＭＰａとすると、０．２ＭＰａ程度の値とすることができる。

【0054】

図３Ｂは第２油圧ポンプ１３の制御方法の他の一例を示す図である。この制御方法では、油圧シリンダ装置１１が伸び／縮みの動作状態と、力行／回生の動作状態のいずれにあるかによって使い分ける補正演算テーブルのそれぞれにおいて、基準圧力値Ｐｒｅｆを含む所定の圧力範囲に不感帯を設け、その所定の圧力範囲では第２油圧ポンプの容量の補正を行わないようにしたものである。これにより圧力が不感帯を超えた場合のみポンプ容量の補正量が算出され、必要なときにのみ制御を行うようにすることができる。

【0055】

図４は、図３Ａ及び図３Ｂに示した制御方法により第２油圧ポンプ１３の容量補正を行うポンプ制御部４２の処理フローを示す図である。ポンプ制御部４２には、図３に示すようなシリンダ伸びと力行の補正演算テーブル、シリンダ伸びと回生の補正演算テーブル、シリンダ縮みと力行の補正演算テーブル、シリンダ縮みと回生の補正演算テーブルが記憶してあり、ポンプ制御部４２は、圧力センサ３２，３３及び位置センサ３４の検出信号を入力して油圧シリンダ装置１１のボトム側圧力Ｐｂ、ロッド側圧力Ｐｒ、シリンダ速度Ｖを算出し、それらのテーブルを用いて第２油圧ポンプ１３の容量補正量を算出し制御する。制御の詳細は以下のようである。

【0056】

ステップＳ１
圧力センサ３２，３３及び位置センサ３４の検出信号を入力して油圧シリンダ装置１１のボトム側圧力Ｐｂ、ロッド側圧力Ｐｒ、シリンダ速度Ｖを算出する。

【0057】

ステップＳ２
油圧シリンダ装置１１が力行動作か回生動作かを判定する。力行／回生の動作の判定方法は、シリンダ推力×速度の計算値の符号にて判定でき、＋は力行動作、−は回生動作を表す。具体的にはシリンダ伸び方向を＋方向と定義すると、
(Ａ１・Ｐｂ−Ａ２・Ｐｒ)×Ｖ
＋：力行
−：回生
力行動作であればステップＳ３へ進み、回生動作であればステップＳ４へ進む。

【0058】

ステップＳ３，Ｓ４
シリンダ速度Ｖに基づいて油圧シリンダ装置１１がシリンダ伸びであるかをどうかをそれぞれ判定し、シリンダ伸びであればステップＳ５，Ｓ７及びステップＳ９，Ｓ１１に進み、シリンダ縮みであればステップＳ６及びステップＳ１０に進む。

【0059】

ステップＳ５及びステップＳ９
ロッド側圧力Ｐｒと基準圧力値Ｐｒｅｆから両者の偏差であるＰｒ−Ｐｒｅｆの値を計算し、この値を図３Ａ又は図３Ｂに示すシリンダ伸びと力行の補正演算テーブル参照し、第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を算出する。

【0060】

ステップＳ７及びステップＳ１１
ボトム側圧力Ｐｂと基準圧力値Ｐｒｅｆから両者の偏差であるＰｂ−Ｐｒｅｆの値を計算し、この値を図３Ａ又は図３Ｂに示すシリンダ伸びと回生の補正演算テーブル参照し、第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を算出する。

【0061】

ステップＳ６及びステップＳ１０
ボトム側圧力Ｐｂと基準圧力値Ｐｒｅｆから両者の偏差であるＰｂ−Ｐｒｅｆの値を計算し、この値を図３Ａ又は図３Ｂに示すシリンダ縮みと力行の補正演算テーブル参照し、第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を算出する。

【0062】

ステップＳ８及びステップＳ１２
ロッド側圧力Ｐｒと基準圧力値Ｐｒｅｆから両者の偏差であるＰｒ−Ｐｒｅｆの値を計算し、この値を図３Ａ又は図３Ｂに示すシリンダ縮みと回生の補正演算テーブル参照し、第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を算出する。

【0063】

ステップＳ１３
ステップＳ９〜Ｓ１２で求めた容量の補正量を基準となる目標容量Ｑrefに加算し、第２油圧ポンプ１３の補正容量ＱCORを算出する。目標容量Ｑrefは前述した（１）式に示す流量Ｑ２であり、第２油圧ポンプ１３に予め設定した容量で得られる流量である。

【0064】

ステップＳ１４
補正容量ＱCORをレギュレータの２３の制御量に変換し、制御信号として出力する。

【0065】

次に、本実施の形態の動作を説明する。

【0066】

本実施の形態においては、第２油圧ポンプ１３の容量を前述した（１）式のＱ２が得られる容量に設定する。理論的には、このような設定により油圧シリンダ装置１１の伸び／縮み、力行／回生のどの動作においても、油圧シリンダ装置１１への流入流量或いは流出流量の過不足は生じず良好である。

【0067】

次に、何らかの影響にて第２油圧ポンプ１３の容量が変わり、流量過多による圧こもりの動作状況になった場合について考える。

【0068】

本実施の形態では、そのような場合、次のように動作する。

【0069】

＜流量過多による圧こもり時＞
図４を参照して説明する。

【0070】

(a)油圧シリンダ装置１１の伸びで力行動作のとき
ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ５の順序で処理が進み、Ｐｒ−Ｐｒｅｆの値が大きくなるほど補正量を減らす。その結果、第２油圧ポンプ１３の容量（傾転量）が減り、油圧シリンダ装置１１のロッド側（ロッド側油圧室１１ｂ及び管路１５）での流量過多による圧こもりが低減する。

【0071】

(b)油圧シリンダ装置１１の縮みで力行動作のとき
ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ６の順序で処理が進み、Ｐｂ−Ｐｒｅｆの値が大きくなるほど補正量を増やす。その結果、第２油圧ポンプ１３の容量（傾転量）が増え、油圧シリンダ装置１１のボトム側（ボトム側油圧室１１ａ及び管路１４）での流量過多による圧こもりが低減する。

【0072】

(c)油圧シリンダ装置１１の伸びで回生動作のとき
ステップＳ２→Ｓ４→Ｓ７の順序で処理が進み、Ｐｂ−Ｐｒｅｆの値が大きくなるほど補正量を減らす。その結果、第２油圧ポンプ１３の容量（傾転量）が減り、油圧シリンダ装置１１のボトム側（ボトム側油圧室１１ａ及び管路１４）での流量過多による圧こもりが低減する。

【0073】

(d)油圧シリンダ装置１１の縮みで回生動作のとき
ステップＳ２→Ｓ４→Ｓ８の順序で処理が進み、Ｐｒ−Ｐｒｅｆの値が大きくなるほど補正量を増やす。その結果、第２油圧ポンプ１３の容量（傾転量）が増え、油圧シリンダ装置１１のロッド側（ロッド側油圧室１１ｂ及び管路１５）での流量過多による圧こもりが低減する。

【0074】

以上のように全ての動作状況において、流量過多による圧こもりによる圧力上昇が抑制される。

【0075】

次に、何らかの影響にて第２油圧ポンプ１３の容量が変わり、流量過少によるキャビテーションが生じる動作状況になった場合について考える。

【0076】

本実施の形態では、そのような場合、次のように動作する。

【0077】

＜流量過少によるキャビテーション時＞
図４を参照して説明する。

【0078】

(a)油圧シリンダ装置１１の伸びで力行動作のとき
ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ５の順序で処理が進み、圧Ｐｒ−Ｐｒｅｆの値が小さくなるほど補正量を増やす。その結果、第２油圧ポンプ１３の容量（傾転量）が増え、油圧シリンダ装置１１のロッド側（ロッド側油圧室１１ｂ及び管路１５）での流量過少によるキャビテーションが低減する。

【0079】

(b)油圧シリンダ装置１１の縮みで力行動作のとき
ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ６の順序で処理が進み、Ｐｂ−Ｐｒｅｆの値が小さくなるほど補正量を減らす。その結果、第２油圧ポンプ１３の容量（傾転量）が減り、油圧シリンダ装置１１のボトム側（ボトム側油圧室１１ａ及び管路１４）での流量過少によるキャビテーションが低減する。

【0080】

(c)油圧シリンダ装置１１の伸びで回生動作のとき
ステップＳ２→Ｓ４→Ｓ７の順序で処理が進み、Ｐｂ−Ｐｒｅｆの値が小さくなるほど補正量を増やす。その結果、第２油圧ポンプ１３の容量（傾転量）が増え、油圧シリンダ装置１１のボトム側（ボトム側油圧室１１ａ及び管路１４）での流量過少によるキャビテーションが低減する。

【0081】

(d)油圧シリンダ装置１１の縮みで回生動作のとき
ステップＳ２→Ｓ４→Ｓ８の順序で処理が進み、Ｐｒ‐Ｐｒｅｆの値が小さくなるほど補正量を減らす。その結果、第２油圧ポンプ１３の容量（傾転量）が減り、油圧シリンダ装置１１のロッド側（ロッド側油圧室１１ｂ及び管路１５）での流量過少によるキャビテーションが低減する。

【0082】

以上のように全ての動作状況において、流量過少によるキャビテーションが抑制される。

【0083】

第１油圧ポンプ１２の容量が（１）式のＱ１が得られる容量から何らかの影響にて変わった場合についても同様の制御が行われ、流量過多による圧こもりによる圧力上昇や流量過少によるキャビテーションが抑制される。

【0084】

以上説明したように、本実施の形態によれば、複数の油圧ポンプを用いた油圧閉回路システムにおいて、第１油圧ポンプ１２或いは第２油圧ポンプ１３のポンプ容量の誤差等により油圧シリンダ装置１１の伸縮時の流量収支がバランスしない場合でも、自動的に流量を調整し、常に流量収支のバランスを良好な状態に保ち、流量過多による圧こもりによる圧力上昇や流量過少によるキャビテーションを効果的に抑制することができる。

【0085】

また、油圧閉回路システムに従来一般的に設けられていた作動油循環のための低圧選択弁（フラッシング弁）を必要とせず、システムが単純でコンパクトになる。更に、キャビテーション防止のためのチャージ回路を必要とせず、この点でもシステムが単純でコンパクトになる。その結果、性能のみならずコスト面においても好適である。
＜第２の実施の形態＞
図５は本発明の第２の実施の形態における油圧閉回路システムの構成を示す図である。

【0086】

図５において、本実施の形態に係わる油圧閉回路システムは、図１に示す第１の実施の形態の油圧回路システムにあった圧力センサ３２，３３に代えて、油圧シリンダ装置１１のボトム側油圧室１１ａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力（油圧力）のうち、油圧シリンダ装置１１の推力の低い側の圧力を選択して出力する低推力側圧力選択弁５１と、低推力側圧力選択弁５１が選択した圧力を検出する圧力センサ（圧力検出装置）５２を備えている。また、コントローラ３５はポンプ制御装置４２に代えポンプ制御装置４２Ａを備えている。ポンプ制御装置４２Ａは、位置センサ３４（動作検出装置）及び圧力センサ（圧力検出装置）５２の検出値に基づいて、第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を演算し第２油圧ポンプ１３の容量を制御する。

【0087】

低推力側圧力選択弁５１は３位置のスプール５１ａの両端に油圧シリンダ装置１１のボトム側油圧室１１ａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力が導かれるとともに、スプール５１ａの両端をバネ５１ｂ，５１ｃにて中立保持する構成となっている。バネ５１ｂ，５１ｃのバネ荷重（バネ常数）は、前述したようなボトム側油圧室１１ａにおける受圧面積Ａ１とロッド側油圧室１１ｂにおける受圧面積Ａ２との比が２：１の場合、バネ５１ｂ，５１ｃのバネ荷重の比は１：２となっている。これは、油圧シリンダ装置１１のボトム側油圧室１１ａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力のうち、ピストン１１ｃの推力（シリンダ推力）の低い側の圧力を選択するためである。なお、油圧アクチュエータが油圧モータ等の両ポートにおける受圧面積が同一である場合においては、バネ５１ｂ，５１ｃのバネ荷重の比は１：１となり、単純に低圧側を選択する低圧選択弁であればよい。油圧アクチュエータが油圧シリンダ装置１１等、両ポートの受圧面積が異なる場合においては、このように受圧面積比に応じてバネ特性を設定しておくことで、低推力側の圧力を選択して検出することができる。

【0088】

ポンプ制御装置４２Ａは、基準圧力値Ｐｒｅｆを設定する基準値設定器５３と、圧力センサ５２によって検出した圧力と基準圧力値Ｐｒｅｆとの差分を演算する差分器５４と、この差分器５４で演算した差分値から油圧シリンダ装置１１が伸び動作のときの第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を算出する第１演算装置５５Ａと、差分器５４で演算した差分値から油圧シリンダ装置１１が縮み動作のときの第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を算出する第２演算装置５５Ｂと、位置センサ３４によって検出した油圧シリンダ装置１１の動作速度Ｖに基づく油圧シリンダ装置１１の動作方向が伸び動作であるときは第１演算装置５５Ａを選択し、油圧シリンダ装置１１の動作方向が縮み動作であるときは第２演算装置５５Ｂを選択する選択装置５６と、基準となる目標容量Ｑrefを設定する目標容量設定器５７と、選択装置５６で選択された第１演算装置５５Ａ又は第２演算装置５５Ｂが演算したポンプ容量の補正量を基準となる目標容量Ｑrefに加算して油圧ポンプ１３の補正容量ＱCORを算出する補正器(加算器)５８と、補正容量ＱCORをレギュレータの２３の制御量に変換し、制御信号として出力する出力器５９とを有している。

【0089】

第１演算装置５５Ａは、第１の実施の形態における図４のステップＳ９，Ｓ１１の演算処理を１つのシリンダ伸びの補正演算テーブルで行うものであり、差分器５４で演算した差分値をシリンダ伸びの補正演算テーブルに参照し第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を算出する。第２演算装置５５Ｂは、第１の実施の形態における図４のステップＳ１０，１２の演算処理を１つのシリンダ縮みの補正演算テーブルで行うものであり、差分器５４で演算した差分値をシリンダ縮みの補正演算テーブルに参照し第２油圧ポンプ１３の容量の補正量を算出する。

【0090】

以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

【0091】

また、本実施の形態によれば、コントローラ３５での推力演算及び低推力側の判断処理を省略できるため、コントローラ３５の演算処理を単純化することができる。また、圧力センサの数を削減することができるため、コスト面でより好適となる。
＜第３の実施の形態＞
図６は本発明の第３の実施の形態における油圧閉回路システムの構成を示す図である。

【0092】

本発明において、第１及び第２油圧ポンプを駆動する原動機は動力の入力／出力ができるものなら何でもよく、電動モータ以外の例えば油圧モータでもよい。本実施の形態は原動機を油圧モータとした場合のものである。

【0093】

図６において、本実施の形態の油圧閉回路システムは、図１に示す原動機としての電動モータ２０に代え、両方向可変容量型の油圧モータ６１を備えている。油圧モータ６１は、アキュムレータ６２と安全リリーフ弁６３を備えた低圧力源システム６４に接続されている。低圧力源システム６４は、公知の如く、油圧モータ６１が第１及び第２油圧ポンプ１２，１３を駆動するとき（力行動作時）はアキュムレータ６２に畜圧された油圧エネルギーで駆動され、油圧モータ６１が第１及び第２油圧ポンプ１２，１３により駆動されるとき（回生動作時）は、その回転エネルギーを油圧エネルギーとしてアキュムレータ６２に畜圧する。低圧力源システム６４は、アキュムレータ６２の畜圧された油圧エネルギーの不足時のため、エンジン等で駆動される図示しない油圧ポンプが接続されていてもよい。

【0094】

また、油圧モータ６１はレギュレータ６５を有し、コントローラ３５は、電動モータ制御部４１に代え油圧モータ制御部４１Ｂを有している。油圧モータ制御部４１Ｂは、操作装置３１の操作信号を入力して操作装置３１の操作レバーの操作方向と操作量に応じた制御信号を生成し、レギュレータ６５にその制御信号を出力する。レギュレータ６５は、その制御信号に基づいて、油圧モータ６１の回転方向と回転数が操作装置３１の操作レバーの操作方向と操作量に応じた回転方向と回転数となるように油圧モータ６１の傾転方向と傾転量を制御する。油圧モータ６１の回転方向と回転数が制御されることにより、第１及び第２油圧ポンプ１２，１３の吐出方向と吐出流量が制御され、油圧シリンダ装置１１の駆動方向と駆動速度が制御される。

【0095】

以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

【0096】

また、本実施の形態においては、油圧シリンダ装置１１の回生動作時に第１及び第２油圧ポンプ１２，１３が油圧モータ６１を回転することで、回生動力を油圧エネルギーとしてアキュムレータ６２に回収することができる。
＜第４の実施の形態＞
図７は本発明の第４の実施の形態における油圧閉回路システムの構成を示す図である。

【0097】

本発明は、第１及び第２油圧ポンプを１ポンプ２ポート流量分配型のポンプで構成した場合のものである。

【0098】

図７において、本実施の形態に係わる油圧閉回路システムは、図１に示す共通の駆動軸２１により連結された別体の第１及び第２の油圧ポンプ１２，１３に代え、１ポンプ２ポート流量分配型のポンプとして知られているスプリットフローポンプ７１を備えている。スプリットフローポンプ７１は、１つの吐出／吸い込みポート７１ａと、２つの吸い込み／吐出ポート７１ｂ，７１ｃを有し、吐出／吸い込みポート７１ａは管路１４を介して油圧シリンダ装置１１のボトム側に接続され、２つの吸い込み／吐出ポート７１ｂ，７１ｃの一方のポート７１ｂが管路１５を介して油圧シリンダ装置１１のロッド側に接続され、他方のポート７１ｃがタンクに接続されている。スプリットフローポンプ７１の１つの吐出／吸い込みポート７１ａと２つの吸い込み／吐出ポート７１ｂ，７１ｃの一方のポート７１ｂで第１油圧ポンプとして機能し、１つの吐出／吸い込みポート７１ａと２つの吸い込み／吐出ポート７１ｂ，７１ｃの他方のポート７１ｃで第２油圧ポンプとして機能する。

【0099】

また、スプリットフローポンプ７１は２つの吸い込み／吐出ポート７１ｂ，７１ｃにおける流量割合を変更するレギュレータ７２を有し、コントローラ３５は、ポンプ制御部４２に代え、ポンプ制御部４２Ｃを有している。、ポンプ制御部４２Ｃ圧力センサ３２，３３及び位置センサ３４（動作検出装置）の検出値に基づいて、スプリットフローポンプ７１の２つの吸い込み／吐出ポート７１ｂ，７１ｃにおける流量割合の補正量を演算し、レギュレータ７２にその制御信号を出力する。レギュレータ７２は、その制御信号に基づいて２つの吸い込み／吐出ポート７１ｂ，７１ｃにおける流量割合を制御する。

【0100】

以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

【0101】

また、本実施の形態においては、１つのポンプに２つのポンプ機能を持たせたので、システムがより単純でコンパクトになり、コスト面で更に有利となる。

【0102】

なお、本実施の形態では第１及び第２油圧ポンプとして１ポンプ２ポート流量分配型のポンプを用いたが、１ポンプで２つの吐出／吸い込みポートと２つの吸い込み／吐出ポートを有するダブルポンプ一体型のポンプを用いてもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0103】

１１ 油圧シリンダ装置
１２ 第１油圧ポンプ
１３ 第２油圧ポンプ
１４，１５，１７，１８ 管路
１６ タンク
２０ 電動モータ（原動機）
２１ 駆動軸
２２ 駆動軸
２３ レギュレータ
２５ バッテリ
２６ インバータ
３１ 操作装置
３２，３３ 圧力センサ（圧力検出装置）
３４ 位置センサ（動作検出装置）
３５ コントローラ
４１ 電動モータ制御部
４１Ｂ 油圧モータ制御部
４２ ポンプ制御部
４２Ａ ポンプ制御部
４２Ｃ ポンプ制御部
５１ 低推力側圧力選択弁
５２ 圧力センサ
５３ 基準値設定器
５４ 差分器
５５Ａ 第１演算装置
５５Ｂ 第２演算装置
５６ 選択装置
５７ 目標容量設定器
５８ 補正器(加算器)
５９ 出力器
６１ 油圧モータ（原動機）
６２ アキュムレータ
６３ 安全リリーフ弁
６４ 定圧力源システム
６５ レギュレータ
７１ スプリットフローポンプ
７１ａ １つの吐出／吸い込みポート
７１ｂ，７１ｃ ２つの吸い込み／吐出ポート７１ｂ，７１ｃ
７２ レギュレータ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】