(57)【要約】  １つまたは複数のサービスを有する合成整流機械（１００）と、機械に連結された原動機（１５０）と、１つまたは複数のサービスと複数の油圧負荷との間に延び、それにより１つまたは複数のサービスのグループが１つまたは複数の油圧負荷の各グループに流体接続されるように、１つまたは複数のサービスを複数の油圧負荷に接続する、油圧回路とを含む装置であって、機械の１つまたは複数のサービスのグループへの、またはそのグループからの作動油の流れが、１つまたは複数のサービスのグループに流体接続された１つまたは複数の油圧負荷のグループの流量および／または圧力要件を測定することに応答して、または１つまたは複数のサービスのグループに流体接続された１つまたは複数の油圧負荷のグループの圧力および／または流量要求に基づいて、要求された圧力および／または流量を示す要求信号を受信することに応答して制御されるように、構成されている、装置を提供する。この装置は、例えば、掘削機であってもよい。
2019503455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上のサービスを有する合成整流機械を含む装置であって、
前記合成整流機械は、回転可能軸と、前記回転可能軸の回転に伴って周期的に変化する容積を有する複数の作動チャンバとを備え、各作動チャンバは、前記作動チャンバと低圧および高圧ラインとの間の流体の流れを調整する低圧バルブおよび高圧バルブを有し、
ここにおいて、少なくとも前記低圧バルブは電子制御バルブであり、
前記装置は、作動チャンバ容積のサイクルとの位相関係において前記電子制御バルブを制御し、それにより作動チャンバ容積の各サイクルで各作動チャンバごとに、作動油の正味変位量を決定するコントローラと、
前記機械に連結された原動機と、
２つ以上のサービスと複数の油圧負荷との間に延在し、それにより１つまたは複数のサービスのグループが１つまたは複数の油圧負荷の各グループに流体接続されるように、前記２つ以上のサービスを前記複数の油圧負荷に流体接続する、油圧回路と、を含む装置であって、
前記機械の１つまたは複数のサービスのグループへの、またはそのグループからの作動油の流れが、要求された圧力または流量を示す要求信号を受信することに応答して制御されるように、構成されている、装置。
【請求項２】
前記合成整流機械がポンプとして動作可能であり、１つまたは複数のサービスのグループのそれぞれの出力圧力が、前記１つまたは複数のサービスのそれぞれのグループに流体接続された前記１つまたは複数の油圧負荷のグループの個々の圧力要件を検出することにより、および前記出力圧力が、前記１つまたは複数のサービスのそれぞれのグループに流体接続された１つまたは複数の油圧負荷の最大要求圧力をマージン分だけ超えるように、前記それぞれの１つまたは複数のサービスからの作動油の流量を制御することにより、制御される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記合成整流機械はポンプとして動作可能であり、前記機械の１つまたは複数のサービスのグループの前記出力圧力が、閉ループ圧力制御モードで動作している前記合成整流機械のコントローラへの圧力フィードバックを有し、ユーザが選択可能なモードに基づいて設定圧力に維持され、前記コントローラは、前記１つまたは複数のサービスの前記出力圧力を感知することによって、前記１つまたは複数のサービスのグループによる作動油の流量を、前記１つまたは複数のサービスに接続された前記１つまたは複数の油圧負荷のグループによる作動油の流量の総要求に一致させるように設定するよう構成される、請求項１〜２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記機械の１つまたは複数のサービスのグループの出力流量が、前記それぞれの１つまたは複数のサービスに流体接続されるすべての油圧負荷の流量要求を検出することによって制御される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
各サービスによって受け入れられる、または各サービスによって出力される作動油の圧力または流量が、独立して制御可能である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記２つ以上のサービスの入り口または出口を選択的に接続し、それにより前記サービスの有効容量を選択的に増加させるように構成されている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
ポンプまたはモータとして動作可能であり、１つまたは複数の他のサービスの有効容量を増加させるために、前記１つまたは複数の他のサービスと選択的に同時に作動することができ、別のポンプサービスをブーストするかまたは別のモータサービスをブーストする、サービスをさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記機械を制御し、およびオプションで前記同じ原動機によって駆動される１つまたは複数の付加的な合成制御機械も制御するコントローラを備え、前記コントローラは、各機械の各サービスの測定された圧力、各機械の各サービスの既知の変位量（流出または流入）および各機械のポンピングまたはモータリングの既知の効率を考慮に入れて、前記機械の正味電力要求が、前記原動機から利用可能な電力を超えないように、前記原動機から利用可能な電力を計算し、前記原動機によって駆動される前記１つまたは複数の機械による作動油の正味変位量を制限するように構成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
１つまたは複数のサービスの別のグループおよび、したがって、１つまたは複数のサービスの他のグループに流体接続された１つまたは複数の油圧負荷のグループが、機械の利用可能な全出力または選択可能な最大出力を超えることなく、１つまたは複数の他の油圧負荷に対して優先されるように、１つまたは複数のサービスのグループにおける作動油の最大流量または圧力を実施するように構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記機械の１つまたは複数のサービスのグループが、１つまたは複数の負荷のグループ、およびドレンへの作動油の流量を測定するように構成された流量計を備えた前記少なくとも１つのドレンとも流体連通し、（ａ）前記機械の前記１つまたは複数のサービスのグループによって出力される作動油の流量が、前記負荷のグループから前記ドレンまで作動油の測定された流量を超えるように制御されるか、または（ｂ）前記１つまたは複数のサービスのグループからの作動油の流量が、前記ドレンへの作動油の流量を最少にするために、前記流量計によって測定された流量に応じて制御される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記合成整流機械コントローラがエンジンマップを参照して前記原動機を制御し、それにより作動油の圧力および流れに対する油圧負荷の要求が満たされるエネルギー効率を増大させ、および／またはそれにより前記原動機の平均または最大作動速度を低下させる、前述のすべての請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
原動機電力制限に達したとき、またはこのことが起こると予想されるとき、前記合成整流機械を駆動するために追加の動力源から追加のエネルギーを得るために、前記原動機以外の前記追加の動力源を制御するように構成されるように制御される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
コントローラを備え、前記１つまたは複数の油圧負荷のグループの検知された圧力および／または流量要求が、作動油貯蔵装置からの作動油の流れによって完全に満たされるか、または前記作動油貯蔵装置からの作動油の流れと、前記１つまたは複数の油圧負荷のグループに流体接続された、前記機械の１つまたは複数のサービスのグループとの組み合わせによって満たされるか、または前記１つまたは複数の油圧負荷のグループに流体接続された前記機械の１つまたは複数のサービスのグループによって完全に満たされるように、前記コントローラは、前記作動油貯蔵装置から前記１つまたは複数の油圧負荷のグループへの作動油の流れを選択的に生じさせ、前記１つまたは複数の油圧負荷のグループからの作動油を、後で使用するために前記作動油貯蔵装置に選択的に流し、前記機械の変位量を調整するように構成され、および、油圧負荷への流量が前記作動油貯蔵装置から全部または一部供給される場合には、前記コントローラは、前記原動機のパワー出力を制限するように前記原動機を制御するように構成されてもよい、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
作動油貯蔵装置を備え、１つまたは複数のサービスのグループおよび／または１つまたは複数の油圧負荷のグループに前記作動油貯蔵装置から作動油を選択的に導入し、それにより、前記機械および／または１つまたは複数の油圧負荷のグループを駆動するように構成され、および、１つまたは複数のサービスのグループおよび／または１つまたは複数の油圧負荷のグループから前記作動油貯蔵装置に作動油を選択的に受け入れるように構成され、および、１つまたは複数の異なるサービスの第２グループが、１つまたは複数の油圧負荷のグループに流体を出力する間に、前記作動油貯蔵装置から１つまたは複数のサービスの第１グループへの作動油をさらに受け取るように構成される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１合成整流機械に連結された少なくとも１つの第２合成整流機械を含み、前記第１合成整流機械による１つまたは複数の供給源からの作動油の受け取りにより、前記第２合成整流機械が、作動油を作動油貯蔵装置に圧送するように、および／または前記第２合成整流機械による前記作動油貯蔵装置からの作動油の受け取りにより、前記第１合成整流機械が、１つまたは複数のサービスを介して作動油を圧送するように、前記第１前記合成整流機械は、前記１つまたは複数のサービスを介して１つまたは複数の作動油源に連結され、前記第２合成整流機械は、前記作動油貯蔵装置に連結される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
１つまたは複数の油圧負荷のグループからの１つまたは複数のサービスのグループへの作動油の流れからのエネルギーを使用してエネルギー貯蔵装置を選択的に充電するように構成され、および前記１つまたは複数のサービスのグループからの作動油を、前記エネルギー貯蔵装置から１つまたは複数の油圧負荷のグループに選択的に圧送するように構成される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
１つまたは複数のサービスのグループへの、または１つまたは複数のサービスのグループからの平均作動油流量が、油圧負荷の変位可能部材の変位量速度に正比例するように、前記１つまたは複数のサービスのグループと前記油圧負荷との間に追加の流量制御機構を設けずに、前記少なくとも１つの油圧負荷が、前記１つまたは複数のサービスのグループに直接接続されるか、または、流れ平滑化装置のみを介して接続され、前記サービスへのまたは前記サービスからの流れは、変位可能部材の要求された変位量速度を示す信号に応答して制御される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記１つまたは複数のサービスのグループは油圧負荷に流体接続され、前記１つまたは複数の前記サービスのグループから前記油圧負荷へ流れる、またはその逆に流れる作動油の容積が、前記変位可能部材の変位量に正比例するように、前記油圧負荷は、オプションで流れ平滑化装置を除いて、前記１つまたは複数のサービスのグループと前記油圧負荷との間の追加の流量制御機構を有さない作動油の流れに応じて使用中に変位する前記変位可能部材を有するアクチュエータを含み、前記１つまたは複数のサービスのグループから前記油圧負荷へ流れる、またはその逆に流れる作動油の容積は、前記変位可能部材の要求される変位量を示す信号および／または前記変位可能部材の測定される変位量を示す信号に応答して制御される、前述のすべての請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
油圧負荷のグループの少なくとも１つの流量および／または圧力要件を検出することと、または前記１つまたは複数の油圧負荷のグループの圧力および／または流量要求に基づいて要求された圧力または流量を示す要求信号を受信することと、前記１つまたは複数の油圧負荷のグループに流体接続された１つまたは複数のサービスのグループのそれぞれからの作動油の流れ、または、前記１つまたは複数のサービスのグループのそれぞれへの作動油の流れを制御することとを含む、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置を動作させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業車両（例えば、掘削機）などの油圧装置、および複数の油圧駆動負荷を有する他の移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の油圧駆動アクチュエータを備えた産業車両は、世界中で一般に使用されている。例えば、掘削機は、通常、移動のための少なくとも２つの油圧駆動トラックと、トラックを含むベースに対して掘削機のキャブを回転させる回転アクチュエータ（例えば、モータ）と、少なくともブーム用のラムを含む掘削機アームの移動を制御するラムと、スティック（アーム）のための少なくとも１つと、バケットまたは他のツールの動きを制御するための少なくとも２つのアクチュエータとを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、複数の油圧駆動アクチュエータおよび他の油圧負荷を制御するための改良された油圧制御システムを提供することを目的とする。本発明のいくつかの態様は、エネルギー効率の利点を有する油圧制御システムを提供しようとするものである。好都合なことに、改善された油圧制御システムを実施することは、原動機によって供給されるエネルギーがより効率的に使用されて作動機能を実行し、したがって燃料節約を提供することを意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、１つまたは複数のサービスを有する合成整流機械と、前述の機械に連結された原動機と、１つまたは複数の（通常、２つ以上）サービスと複数の油圧負荷との間に延在し、それにより１つまたは複数のサービスのグループが１つまたは複数の油圧負荷の各グループに流体接続されるように、１つまたは複数の（通常、２つ以上）サービスを前述の複数の油圧負荷に接続する、油圧回路とを含む装置であって、前述の機械の１つまたは複数のサービスのグループへの、またはそのグループからの作動油の流れが、（１つまたは複数のサービスのグループに流体接続された前述の１つまたは複数の油圧負荷のグループの圧力および／または流量要求に基づいて）要求された圧力および／または流量を示す要求信号を受信することに応答して制御されるように、構成されている、装置を提供する。
【０００５】
本発明はまた、前述の装置を動作させる方法にも及んでおり、油圧負荷のグループの少なくとも１つの流量および／または圧力要件を検出することと、または１つまたは複数の油圧負荷のグループの圧力および／または流量要求に基づいて要求された圧力または流量を示す要求信号を受信することと、１つまたは複数の油圧負荷のグループに流体接続された１つまたは複数のサービスのグループのそれぞれからの作動油の流れ、または１つまたは複数のサービスのグループへの作動油の流れを制御することとを含む。
【０００６】
サービスとは、１つまたは複数の油圧負荷への作動油、または１つまたは複数の油圧負荷からの作動油の、機械からの独立した出力、または機械への独立した入力を意味する。サービスは、通常、使用中に作動油が流れるポートを含む。通常、サービス接続は、油圧機械の（比較的）高圧側に設けられている（機械がポンプとして機能している場合は高圧側が出口であり、機械がモータとして機能している場合は高圧側が入り口である）。この機械は、通常、複数の作動チャンバ（例えば、ピストンが使用中に往復運動するシリンダ）を含み、それぞれがサービスに関連付けられており（例えば、接続されている）、それぞれのサービスが、１つまたは複数の作動チャンバのグループに関連付けられている（例えば、接続されている）。１つまたは複数の高圧ラインは、１つまたは複数の作動チャンバを１つまたは複数のサービスに接続することができる。１つまたは複数の低圧ラインは、１つまたは複数の作動チャンバを１つまたは複数のサービス（または単に例えば低圧流体リザーバ）に接続することができる。例えば、機械が１２の作動チャンバを有する場合、各室からのまたは各室への流れは、単一のサービスを提供するために共通化され得るか、またはそれらはそれぞれ４つの作動チャンバの３つのサービスとして、または６つの作動チャンバの２つのサービスとして、または６つの作動チャンバの１つのサービスおよび３つの作動チャンバの２つのサービスとして接続することができる。作動チャンバとの間の流れは、ケーシングまたは機械本体および／またはエンドプレート内のポートによって接続されて、流れをそれぞれの作動チャンバにまたはそれぞれの作動チャンバから接続することができる。作動チャンバは、サービスに動的に割り当てられ、それにより、例えばコントローラの制御下で電子制御バルブを開閉することによって、どの１つまたは複数の作動チャンバがサービスに接続されるかを変更することができる。油圧負荷をサービスに動的に割り当てることにより、例えばコントローラの制御下で電子制御バルブを開閉することによって、機械のどの作動チャンバがどの油圧負荷に連結されるかを変更することができる。各サービスによる作動流体の正味変位量は、サービスに接続された作動チャンバまたはチャンバの正味変位量を調整することによって調整することができる。この調整は、電子的に接続されたバルブを開閉することによって行うことができる。正味変位量はさらに、どの１つまたは複数の作動チャンバがどの１つまたは複数のサービスに接続されているかを決定する各作動チャンバからの個別のまたは合流した油圧ラインを有することによって決定される。作動チャンバ間のこれらの接続は、油圧回路を確立する時点で永続的に設定されてもよいし、可能なギャングバルブの設定位置にしたがっていつでも変更可能である。
【０００７】
各サービスが１つの油圧負荷に接続されている場合もあるが、サービスが１つまたは複数の油圧負荷に流体接続されている場合もある。同様に、油圧負荷は、１つまたは複数のサービスに流体接続されてもよい。したがって、１つまたは複数のサービスが１つまたは複数の油圧負荷に接続される。一般に、１つまたは複数のサービスの１つまたは複数のグループは、１つまたは複数の油圧負荷のそれぞれのグループにそれぞれ接続されている。通常、各サービスは少なくとも１つの油圧負荷に流体接続され、各油圧負荷は少なくとも１つのサービスに流体接続される。油圧回路は、複数の別個の部分を含むことができる。油圧回路は、どの１つまたは複数のサービスが、どの１つまたは複数の油圧負荷に接続されているかを変更するためにコントローラの制御下で作動可能な１つまたは複数のバルブを備えることができる。油圧回路は、１つまたは複数の油圧制御回路を備えることができる。油圧制御回路は、流量センサを備えていてもよい。１つまたは複数の油圧負荷のグループに流体接続された１つまたは複数のサービスのグループが本明細書で参照される場合、１つまたは複数のサービスのグループが機械のすべてのサービスのサブセットであり、１つまたは複数の油圧負荷のグループは、機械の少なくとも１つのサービスに流体接続されているすべての油圧負荷のサブセットである。
【０００８】
油圧負荷とは、作動油の供給によって駆動されるアクチュエータを意味する。アクチュエータへの作動油の供給が機能する。したがって、油圧負荷は、作動油のシンク（消費するものとしても知られている）として機能することができる。通常、油圧負荷の一部または全部は、作動油を１つまたは複数のサービスに供給を戻すこともできる。作動油を加圧するために、アクチュエータ上で作業を行い、それにより、通常、それを機械の１つまたは複数のサービスに戻すことができる。したがって、油圧負荷の一部または全部は、通常、作動油の供給源としても動作可能である。油圧負荷の例としては、掘削機アーム、アームセグメント、掘削機の回転キャブなどに適したラム、油圧モータ、および他のそのような油圧アクチュエータがある。
【０００９】
合成整流機械は、回転可能軸と、回転可能軸の回転に伴って周期的に変化する容積を有する１つまたは複数の作動チャンバ（例えば、ピストンが往復運動するシリンダによって画定されるチャンバ）とを含み、各作動チャンバが、作動チャンバと低圧ラインとの間の作動油の流れを調整する低圧バルブと、作動チャンバと高圧ラインとの間の作動油の流れを調整する高圧バルブとを含む、作動油で作動する機械を意味する。低圧ラインは、１つまたは複数のサービスに及ぶことがある。高圧ラインは、１つまたは複数のサービスに及ぶことがある。少なくとも低圧バルブ（およびいくつかの実施形態では高圧バルブも含む）は、電子制御バルブであり得る。本装置は、電子制御バルブを作動チャンバ容積のサイクルとの位相関係において制御するコントローラを含み、それにより作動チャンバ容積の各サイクルで各作動チャンバごとに、作動油の正味変位量を決定する。この装置は、通常、コントローラを含む。コントローラは、メモリと電子通信する１つまたは複数のプロセッサと、メモリに格納されたプログラムコードとを備える。コントローラは、分散されてもよく、例えば、機械コントローラを含んでもよい（メモリと電子通信する１つまたは複数のプロセッサと、メモリに記憶されたプログラムコードとを含む）。機械コントローラは、機械、および、機械および装置の他の構成要素（例えば作動油の流路を変更するバルブ）を制御する装置コントローラ（メモリと電子通信する１つまたは複数のプロセッサおよびメモリに記憶されたプログラムコードを含む）を制御する。原動機は、通常、合成整流機械と駆動係合している。通常、原動機は合成整流機械の回転可能軸に連結される。通常、原動機は、合成整流機械（その中で、原動機がトルクを発生することができる）の回転可能軸に連結された回転可能軸を有している。いくつかの実施形態では、原動機および合成整流機械は、共通軸を有する。
【００１０】
１つまたは複数の油圧負荷のグループの流量および／または圧力要件は、例えば、１つまたは複数の油圧負荷のグループへのまたはそれからの作動油の流量を測定することによって、または１つまたは複数の油圧負荷の出口または入り口で、またはそれらの中で、作動油の圧力を計測することによって、決定されてもよい。流量および／または圧力要件は、減少するかまたは予期値よりも低い、１つまたは複数の測定された流量および／または測定された圧力から決定されてもよい。流量および／または測定された圧力が予期値から減少することは、１つまたは複数の油圧負荷のグループへのまたはそれからの流れが不十分であることを示す。例えば、アクチュエータへの作動油の流量が予期（目標）値を下回っており、これに応答してアクチュエータへの作動油の流量をより大きくすることが決定されてもよい。アクチュエータからの作動油の流量が予期（目標）値を上回っており（例えば、アームまたは他の重量物が低くなっている）、これに応答するアクチュエータからの流量を減少させることが決定されてもよい。１つまたは複数の油圧負荷で圧力の増減が検出され、１つまたは複数の油圧負荷に接続された１つまたは複数のサービスのグループは、１つまたは複数のサービスのグループから１つまたは複数の油圧負荷へ、またはその逆の、流体の流量を変更（例えば、増加または減少）するように制御されてもよい。
【００１１】
油圧負荷の圧力および／または流量要求に基づいて要求される圧力または流量を示す要求信号は、作動油の流量、または作動油の圧力、または機械の軸上のトルク、または機械によって駆動される油圧負荷の軸、または機械のパワー出力、または１つまたは複数の油圧負荷の圧力または流量要件に関連する要求を示す任意の他の信号、を表す信号であってもよい。要求信号は、１つまたは複数の導体を介して通信されるデジタル信号またはアナログ信号を含むことができる。
【００１２】
合成整流機械は、ポンプとして動作可能であってもよい。合成整流機械は、モータとして動作可能であってもよい。合成整流機械は、代替動作モードではポンプまたはモータとして動作可能であってもよい。合成整流機械の作動チャンバのいくつかがポンプ動作してもよい（したがって、いくつかのサービスが作動油を出力してもよい）。一方で、合成整流機械の他の作動チャンバはモータ動作してもよい（したがって、いくつかのサービスは作動油を入力してもよい）。したがって、合成整流機械は、ポンプまたはモータ、またはポンプまたはモータ（ポンプ・モータ）として動作可能な機械であってもよい。
【００１３】
前述の合成整流機械がポンプとして動作可能であり、１つまたは複数のサービスのグループのそれぞれの出力圧力が、前述の１つまたは複数のサービスのそれぞれのグループに流体接続された１つまたは複数の油圧負荷のグループの個々の圧力要件を検出することにより、および前述の出力圧力が、１つまたは複数のサービスのそれぞれのグループに流体接続された１つまたは複数の油圧負荷の最大要求圧力に少なくとも一致するように、前述のそれぞれの１つまたは複数のサービスからの作動油の流量を制御することによって制御されてもよい。
【００１４】
したがって、機械は、１つまたは複数のサービスのグループに接続された１つまたは複数の油圧負荷が、入力圧力を少なくとも必要なレベルで維持するために少なくとも十分な作動油を受け取ることを保証することができる。油圧負荷への入り口における圧力が閾値を下回った場合、不十分な圧力が供給されることが感知され得る。要求されるレベルは、油圧負荷がその要求を満たすのに十分である。この特徴は、このような状況で特に有用であり、必要とされる追加のバルブの数を最小限に抑えることができる。
【００１５】
前述の合成整流機械はポンプとして動作可能であり、前述の機械の１つまたは複数のサービスのグループの出力圧力が、ユーザが選択可能なモードに基づいて設定圧力に維持されてもよい。閉ループ圧力制御モードで動作している前述の合成整流機械のコントローラへの圧力フィードバックを有してもよい。前述のコントローラは、前述の１つまたは複数のサービスの前述の出力圧力を感知することによって、前述の１つまたは複数のサービスのグループによる作動油の流量を、１つまたは複数のサービスに接続された前述の１つまたは複数の油圧負荷のグループによる作動油の流量の総要求に一致させるように構成（例えば、プログラム化）されてもよい。
【００１６】
前述の機械の１つまたは複数のサービスのグループの出力流量が、前述のそれぞれの１つまたは複数のサービスに流体接続されるすべての油圧負荷の流量要求を検出することによって制御されてもよい。
【００１７】
流量要求は、例えば、すべての油圧負荷の総流量要求が増加したときオリフィスを通る流量が減少するように、（圧力センサを用いて）配置されたオリフィス前後の圧力降下を検出することによって、または流量計のような流量検知手段を用いて同じ流量の直接流量測定によって、決定されてもよい。
【００１８】
流量および／または圧力要求は、油圧負荷の入り口における作動油の圧力を測定することによって感知することができる。油圧負荷が油圧機械である場合、例えば、回転軸の回転速度。またはラムの並進速度、またはジョイントの角速度を測定することによって流量要求を感知することができる。測定された圧力または流量の合計が合算されるか、または測定された圧力または流量の最大値が検出される。
【００１９】
各サービスによって受け入れられる、または各サービスによって出力される作動油の圧力または流量が、独立して制御可能であってもよい。
【００２０】
作動チャンバ容積の各サイクルで各作動チャンバごとに、作動油の正味変位量を選択することによって、各サービスによって受け入れられるか、または各サービスによって生成される作動油の圧力または流量を独立に制御することができる。選択は、通常、コントローラによって実行される。
【００２１】
装置は、２つ以上のサービスの入り口または出口（適宜）を選択的に接続するように構成することができる。これにより、サービスの有効容量を選択的に増やすことができる。各サービスは、少なくとも１つの他のサービスに選択的に接続されてもよい。ポンプまたはモータとして動作可能であり、１つまたは複数の他のサービスの有効容量を増加させるために、前述の１つまたは複数の他のサービスと選択的に同時に作動することができ、別のポンプサービスをブーストするかまたは別のモータサービスをブーストする、サービスがあってもよい。ポンプサービスとは、流体がポンプで圧送されるサービスを意味し、モータサービスとは、流体が受け入れられるサービスを意味する（それにより、作動チャンバの動力をモータに提供する）。ポンプまたはモータとして動作可能なサービスは、通常、コントローラの制御下で、いずれかの方向に流体の正味流量で作動させることができる。いくつかの実施形態では、装置は、別個の原動機によって駆動され、１つまたは複数の前述のサービスと選択的に接続可能な出口または入り口を有する油圧機械（スタンドアロンポンプ、モータまたはポンプまたはモータとして動作可能な機械など）を含む。これは、１つまたは複数のサービスの有効容量を選択的に増加させる別の方法である。
【００２２】
この装置は、ポンプ（サービス）またはモータ（サービス）として動作可能であり、１つまたは複数の他のサービスの有効容量を増加させるために、前述の１つまたは複数の他のサービスと選択的に同時に作動することができ、別のポンプサービスをブーストするかまたは別のモータサービスをブーストする、サービスをさらに備えてもよい。
【００２３】
油圧装置は、２つ以上の前述の機械が、連結され（例えば、同じ軸である）、および／または同じ容器内に配置された回転軸を有する、請求項１に記載の複数の合成整流機械を含むことができる。２つ以上の前述の機械は、事実上は、単一または複数のサービスを有する単一の合成整流機械になる。各サービスにおける流量および／または圧力は、接続された油圧負荷の流量および／または圧力要求の検出によって制御されるが、その油圧負荷は、個々の油圧負荷または油圧負荷のグループであってもよい。油圧負荷の個々のサービスへの接続は動的に変更されることがある。
【００２４】
図２８〜図３３は、個々の負荷グループの流量または圧力要件の検出を示している。図２８において、バルブブロックＡ（３３０）およびバルブブロックＢ（３３２）は、コントローラから各「バルブブロック」への破線を有し、圧力または流れのフィードバックを示し、各バルブブロックに流体接続されている１つまたは複数の（図示では３つの）油圧負荷を有する。
【００２５】
図７のバルブブロック２９８は、別個のバルブブロックＡ／Ｂ／Ｃ／Ｄ（３３０、３３２、３３４、３３６）を備えていてもよい。
【００２６】
装置は、機械を制御し、およびオプションで同じ原動機によって駆動される１つまたは複数の付加的な合成制御機械も制御するコントローラを備えてもよい。前述のコントローラは、前述の機械の正味電力要求が、前述の原動機から利用可能な電力を超えないように、前述の原動機から利用可能な電力を計算し、前述の原動機によって駆動される前述の１つまたは複数の機械による作動油の正味変位量を制限するように構成されてもよい。これは、各機械の各サービスの測定された圧力、各機械の各サービスの既知（計測された、または、制御された）の変位量（流出または流入）および各機械のポンピングまたはモータリングの既知の効率を考慮に入れてもよい。
【００２７】
コントローラは、１つまたは複数のプロセッサと、動作中にコントローラによって実行されるプログラムコードを格納するメモリとを備える。コントローラは、電力制限値またはそれに関連する値、例えば最大トルク、圧力等を計算することができる。コントローラは、それに応答する機械の１つまたは複数の出力制限パラメータを計算することができる。これは、機械によってある程度のエネルギー損失を計算または許容するステップを含むことができる。追加の合成制御機械は、通常、請求項１に従う。
【００２８】
装置（例えばコントローラ）は、１つまたは複数のサービスの別のグループおよび、したがって、１つまたは複数のサービスの他のグループに流体接続された１つまたは複数の油圧負荷のグループが、機械の利用可能な全出力または選択可能な最大出力を超えることなく、１つまたは複数の他の油圧負荷に対して優先されるように、１つまたは複数のサービスのグループにおける作動油の最大流量または圧力を実施するように構成されてもよい。
【００２９】
作動油制限の最大流量は、通常、コントローラによって実施される。コントローラは、最大流量を計算することができる。選択可能な最大電力は、ユーザが選択可能な値であってもよい。したがって、コントローラは、ユーザインタフェースを介して受け取ることができる、ユーザが選択可能な最大出力を超えずに、１つまたは複数の他の油圧負荷に優先順位をつけながら、１つまたは複数のサービスを介して、１つまたは複数の油圧負荷に作動油限界の最大流量を課すことができる。１つまたは複数の他のサービス／油圧負荷に対する１つまたは複数のサービス／油圧負荷の優先順位付けは、全利用可能電力または選択可能な閾値電力が超えられていない間は、機械の個々の作動チャンバによる作動油の正味変位量を選択するコントローラによって、オプションで作動チャンバ容積の各サイクルで、実施してもよい。
【００３０】
前述の機械の１つまたは複数のサービスのグループが、１つまたは複数の負荷のグループ、および少なくとも１つのドレンへの作動油の流量を測定するように構成された流量計を備えた前述の少なくとも１つのドレンとも流体連通してもよい。前述の機械の前述の１つまたは複数のサービスのグループによって出力される作動油の流量が、前述の負荷のグループから前述のドレン（オプション１）まで作動油の測定された流量を超えるように制御されるか、または前述の１つまたは複数のサービスのグループからの作動油の流量が、前述のドレンへの作動油の流量を最少にするために、流量計（オプション２）によって測定された流量に応じて制御されてもよい（例えば、前述の最大値を超える作動油の圧力を供給し続けている間、または１つまたは複数の負荷のグループに作動油の要求される流量または圧力を供給し続けている間）。両方の場合において、１つまたは複数の負荷のグループのいずれかでの最高圧力の作動油が、１つまたは複数のサービスの出口における作動油の圧力を決定するために感知され、使用されてもよい。
【００３１】
前述の合成整流機械コントローラがエンジンマップ（例えば、エンジン効率マップ）を参照して（原動機の制御インタフェースを介して）前述の原動機を制御し、それにより作動油の圧力および流れに対する油圧負荷の要求が満たされるエネルギー効率を増大させ（好適には最適化し）、および／またはそれにより前述の原動機の平均および／または最大作動速度を低下させてもよい。
【００３２】
エネルギー効率マップはメモリに格納したデータを含むが、そのデータは、原動機の１つまたは複数の動作変数（例えば、トルク、回転可能軸の回転速度など）に対する、エネルギー効率（例えば、エネルギー効率または燃料消費）に関するパラメータと関連する。
【００３３】
装置は、原動機電力制限に達したとき、（またはこのことが起こると予想されるとき）、装置が合成整流機械を駆動するために追加の動力源から追加のエネルギーを得るために、前述の原動機以外の前述の追加の動力源を制御するように構成されるように、制御されてもよい。
【００３４】
追加の動力源は、例えば、合成整流機械に連結された電気モータと電気通信するバッテリであってもよい。追加の動力源は、別の前述の合成整流機械であってもよい。追加の動力源は、合成整流機械の回転可能軸（例えばその延長部に）に連結された回転可能軸を含むことができき、追加の動力源は、追加の動力源の回転可能軸にトルクを加え、それにより合成整流機械の回転可能軸にトルクを加えることによって動力を生成する。
【００３５】
装置はコントローラを備えていてもよい。前述のコントローラは、作動油貯蔵装置（通常、アキュムレータ内のような、加圧された作動油に対する容器）から１つまたは複数の油圧負荷のグループへの作動油の流れを選択的に生じさせ、作動油を、１つまたは複数の油圧負荷のグループから後で使用するために前述の作動油貯蔵装置に選択的に流してもよい。前述のコントローラは、前述の１つまたは複数の油圧負荷のグループの検知された圧力および／または流量要求が、作動油貯蔵装置からの作動油の流れによって完全に満たされるか、または作動油貯蔵装置からの作動油の流れと、１つまたは複数の油圧負荷のグループに流体接続された、機械の１つまたは複数のサービスのグループとの組み合わせによって完全に満たされるか、または１つまたは複数の油圧負荷のグループに流体接続された前述の機械の１つまたは複数のサービスのグループによって完全に満たされるように、前述の機械の変位量を調整するように構成してもよい。通常、油圧負荷への流量が作動油貯蔵装置から全部または一部供給される場合には、前述のコントローラは、原動機のパワー出力を制限するように原動機を制御するように構成（例えば、プログラム化）してもよい。
【００３６】
これにより、原動機の電力制限を超えないようにする。貯蔵され、かつ戻された加圧流体の使用はまた、低出力の原動機が使用されることおよび／またはよりエネルギー効率が高いことを可能にし得る。
【００３７】
この装置は、作動油貯蔵装置（通常、アキュムレータのような加圧作動油用の容器）を備えていてもよい。装置は、１つまたは複数のサービスのグループおよび／または１つまたは複数の油圧負荷のグループに作動油貯蔵装置から作動油を選択的に導入し、それにより、機械および／または１つまたは複数の油圧負荷のグループを駆動するように構成され、および、１つまたは複数のサービスのグループおよび／または１つまたは複数の油圧負荷のグループから作動油貯蔵装置に作動油を選択的に受け入れるように構成され、および、１つまたは複数の異なるサービスの第２グループが、１つまたは複数の油圧負荷のグループに流体を出力する間に、作動油貯蔵装置から１つまたは複数のサービスの第１グループへの作動油をさらに受け取るように構成される。
【００３８】
したがって、１つまたは複数のサービスは、（モータリングサイクルを実行する対応する１つまたは複数の作動チャンバを備えた）作動油貯蔵装置から流体を受け取り、それにより機械を駆動する（存在する場合には機械の回転可能軸にトルクを加える）。一方で、１つまたは複数の他のサービスは、流体を１つまたは複数の油圧負荷（対応する１つまたは複数の作動チャンバがポンピングサイクルを実行する）に出力する。したがって、作動油貯蔵装置からのエネルギーを、１つまたは複数の油圧負荷を駆動するために部分的に使用することができる。これにより、原動機（例えば、エンジン）のサイズおよび／または電力制限が他の場合に比べて低くなり、効率が向上する。作動油貯蔵装置は、通常、１つまたは複数のサービスのグループと１つまたは複数の油圧負荷のグループとの間に延びる流体接続部に接続されている（そして、流体接続部に作動油を選択的に導入しおよび／または流体接続部から作動油を受け取る）。
【００３９】
この装置は、前述の第１合成整流機械に連結された少なくとも１つの第２合成整流機械を含み（例えば、機械は、回転可能軸に連結されてもよい）、前述の第１合成整流機械による１つまたは複数の供給源からの作動油の受け取りにより、前述の第２合成整流機械が、作動油を作動油貯蔵装置に圧送するように、および／または前述の第２合成整流機械による前述の作動油貯蔵装置からの作動油の受け取りにより、前述の第１合成整流機械が、１つまたは複数のサービスを介して（例えば、前述の１つまたは複数の供給源に、通常、１つまたは複数の油圧負荷に）作動油を圧送するように、前述の第１合成整流機械は、１つまたは複数のサービスを介して１つまたは複数の作動油源（通常、１つまたは複数の油圧負荷のグループ）に連結され、前述の第２合成整流機械は、前述の作動油貯蔵装置（通常、アキュムレータ内のような加圧された作動油用の容器）に接続される。
【００４０】
これは、供給源からの作動油の流れ、または油圧負荷への作動油の流れを、作動油を油圧作動油貯蔵装置に圧送するか、作動油を油圧作動油貯蔵装置受け取るように使用する（それにより、エネルギーを蓄積し再利用する）。一方で作動油貯蔵装置を供給源および／または油圧負荷から隔離する。
【００４１】
装置は、１つまたは複数の油圧負荷のグループからの１つまたは複数のサービスのグループへの作動油の流れからのエネルギーを使用してエネルギー貯蔵装置（例えば、フライホイール）を選択的に充電するように構成され、および前述の１つまたは複数のサービスのグループからの作動油を、前述のエネルギー貯蔵装置から１つまたは複数の油圧負荷のグループに選択的に圧送するように構成されてもよい。
【００４２】
通常、１つまたは複数のサービスのグループに関連する１つまたは複数の作動チャンバは、作動油が受け入れられたときにモータリングサイクルを実行し、作動油が選択的に圧送されるときにポンピングサイクルを実行する。
【００４３】
１つまたは複数のサービスのグループへの、または１つまたは複数のサービスのグループからの平均油圧流量が、油圧負荷（例えば、ラム、アーム、回転アクチュエータなど）の変位可能部材の変位量速度に正比例するように、１つまたは複数のサービスのグループと油圧負荷との間に追加の流量制御機構を設けずに、少なくとも１つの油圧負荷が、前述の１つまたは複数のサービスのグループに直接接続されてもよい（または、オプションで、流れ平滑化装置のみを介して接続される）。サービスへの流れ、またはサービスからの流れは、変位可能部材の要求された変位量速度を示す信号に応答して制御されてもよい。
【００４４】
機械の出力と油圧負荷との間に流量制御バルブがないことがある。
前述の１つまたは複数のサービスのグループは油圧負荷に流体接続され、１つまたは複数の前述のサービスのグループから前述の油圧負荷へ流れる、またはその逆に流れる作動油の容積が、変位可能部材の変位量に正比例するように、前述の油圧負荷は、（オプションで流れ平滑化装置を除いて）１つまたは複数のサービスのグループと油圧負荷との間の追加の流量制御機構を有さない油圧作動油の流れに応じて使用中に変位する変位可能部材（例えば、ラムまたは回転アクチュエータ）を有するアクチュエータを含んでもよい。１つまたは複数のサービスのグループから油圧負荷へ流れる、またはその逆に流れる作動油の容積は、変位可能部材の要求される変位量および／または変位可能部材の測定される変位量を示す信号に応答して制御されてもよい。
【００４５】
変位可能部材は、使用中に回転的に変位されてもよく、変位可能部材の変位量は、角度変位量であってもよい。
【００４６】
本発明の例示的な実施形態を、以下の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】１つまたは複数の合成整流機械（ポンプ／モータ／ポンプ・モータ）を組み込んだ重機建設機器からの油圧回路である。
【図２】１つまたは複数の合成整流機械（ポンプ／モータ／ポンプ・モータ）を組み込んだ重機建設機器からの油圧回路である。
【図３】１つまたは複数の合成整流機械（ポンプ／モータ／ポンプ・モータ）を組み込んだ重機建設機器からの油圧回路である。
【図４】１つまたは複数の合成整流機械（ポンプ／モータ／ポンプ・モータ）を組み込んだ重機建設機器からの油圧回路である。
【図５】１つまたは複数の合成整流機械（ポンプ／モータ／ポンプ・モータ）を組み込んだ重機建設機器からの油圧回路である。
【図６】共通の慣性を介して接続された一対の油圧負荷回路を示す。
【図７】合成整流機械コントローラとエンジン制御装置の両方を組み込んだ電気油圧系統図内でかつ系統図と統合した合成整流機械コントローラの油圧接続および電子接続を示す個々の画像である。
【図８】ブームを昇降させるために並列に作用する一対のラムを含む掘削機油圧回路に合成整流機械（ポンプ、モータ、またはポンプ・モータ）を組み込むことを示す図である。
【図９】ブームを昇降させるために並列に作用する一対のラムを含む掘削機油圧回路に合成整流機械（ポンプ、モータ、またはポンプ・モータ）を組み込むことを示す図である。
【図１０】ブームを昇降させるために並列に作用する一対のラムを含む掘削機油圧回路に合成整流機械（ポンプ、モータ、またはポンプ・モータ）を組み込むことを示す図である。
【図１１】ブームを昇降させるために並列に作用する一対のラムを含む掘削機油圧回路に合成整流機械（ポンプ、モータ、またはポンプ・モータ）を組み込むことを示す図である。
【図１２】ブームを昇降させるために並列に作用する一対のラムを含む掘削機油圧回路に合成整流機械（ポンプ、モータ、またはポンプ・モータ）を組み込むことを示す図である。
【図１３】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図１４】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図１５】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図１６】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図１７】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図１８】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図１９】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図２０】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図２１】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図２２】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図２３】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図２４】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図２５】掘削機または他の重機建設機器内で適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図２６】いくつかの作動チャンバを含む合成整流機械の概略図である。
【図２７】ラムを制御するために、２つのラムと一対の切り替えバルブと負荷感知システムを含む油圧回路の概略図である。
【図２８】複数の負荷および複数部分のバルブブロックまたは複数のバルブブロックを含む掘削機または他の重機建設機器に適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図２９】複数の負荷および複数部分のバルブブロックまたは複数のバルブブロックを含む掘削機または他の重機建設機器に適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図３０】複数の負荷および複数部分のバルブブロックまたは複数のバルブブロックを含む掘削機または他の重機建設機器に適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図３１】複数の負荷および複数部分のバルブブロックまたは複数のバルブブロックを含む掘削機または他の重機建設機器に適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図３２】複数の負荷および複数部分のバルブブロックまたは複数のバルブブロックを含む掘削機または他の重機建設機器に適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【図３３】複数の負荷および複数部分のバルブブロックまたは複数のバルブブロックを含む掘削機または他の重機建設機器に適用可能な様々な油圧回路の概要を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
（備考）  本明細書のすべての図は、合成整流機械の特徴を示しているが、図示の可変ポンプ／モータ記号は、図１〜１２と図１３〜２４で異なる。図の第２のグループは、離散的なステップ数を有する斜め線を特徴としているが、示されたステップは純粋に絵柄である。合成整流機械は、事実上無限に可変のモードで動作することができ、したがって、斜め線に示されるステップの数は、その象徴的な意味であり重要ではない。また、各サークルは単一の機械であると理解することができるが、それぞれが個々のサービスを表すこともできる。したがって、２つのポンプサービスは、２つの機械から、または単一の機械からであってもよい。
【００４９】
可動式および固定油圧機器、特に重機建設機器の実用的な設計のための油圧回路系統図は、非常に複雑であることが認識されるべきである。簡素化および明瞭化のために、図は、他の形態の中で、一般的な圧力逃しバルブ、ドレン管路、流量制御、油圧負荷保持、油圧負荷緩衝、スイング回路上の自己スイング（スロープ上でスイングするときの重力の作用によって引き起こされる）に対抗する停止の詳細、スイング回路上のブレーキ、などの当業者なら存在し得ると理解するであろう特徴を省略している。すべての回路は、各端部に作動油の制御可能な流量を供給することにより、複動ラムで動作するように変更することができるが、簡素化のために回路には単動ラムが示されている。
【００５０】
バルブを含むブロックは「バルブブロック」を構成してもよいが、このフレーズを建設機械業界で一般に理解されているものとして使用する。このようなバルブブロック（図８に示されている）は、後の画像９〜１２に示されるように、いくつかの閉鎖中心バルブを含み、これらのバルブの各々は１つまたは複数の油圧負荷に接続される。
【００５１】
本発明は、合成制御機械、およびポンプ／モータ／ポンプ・モータを利用する。例としては、ＥＰ０３６１９２７、ＥＰ０４９４２３６、およびＥＰ１５３７３３３、ＧＢ２４７７９９７に記載されており、その内容は、この参考文献により本明細書に組み込まれる。これらの機械は、１つまたは複数のシリンダから１つまたは複数の油圧負荷または供給源への接続形態のサービスを有する。シリンダから油圧負荷または供給源への制御可能な接続を有する機械は、ＷＯ２０１４／２０２３４４（アルテミス／ダンフォス）、ＵＳ２０１０００３７６０４（アルテミス／ダンフォス）に示されており、その内容はこの参照により本明細書に組み込まれる。これらの機械は、機械の外壁または機械に取り付けられたエンドプレートからのポート接続の形態でのいくつかのサービスを有し、流体の供給源またはシンクにまで及ぶ油圧導管に接続される。シリンダから油圧負荷または供給源への制御可能な接続を有する機械は、ＷＯ２０１４／２０２３４４（アルテミス／ダンフォス）に示されており、その内容はこの参考文献によって本明細書に組み込まれる。
【００５２】
実施例１−重機建設機器の油圧回路
本発明を説明するために、最初に、図１、図６、図７、および図２５を参照して、油圧トランスミッションを備えた重機建設機器の通常の動作を説明し、次に図を参照して、本発明を実行するため要求される変更例を説明する。
【００５３】
重機建設機器と通常の動作機能
図１を参照して、合成整流ポンプを組み込んだ重機建設機器（例えば、掘削機または他の建設車両）がある。通常、ポンプは、様々な作動機能（例えば、ブームラム、スイングモータ、トラックモータ、ジャッキハンマー、パイルドライバー）に圧力および流量を伝達し、したがって油圧トランスミッションを形成する。これらの作動機能は油圧負荷の例である。
【００５４】
油圧トランスミッション内では、作動油として機能する油がタンクから低圧作動油ラインを通って合成整流ポンプの入力側に供給される。加圧された油は、ポンプの出力として作用するサービスから、高圧作動油ラインを通って油圧ラムの入力側に供給される。高圧作動油ラインの圧力は、圧力センサＰｏｕｔを用いて検出される。
【００５５】
重機建設機器は、ポンプコントローラ（または図７に示す機械コントローラ）ならびにシステムコントローラ（図７にも示される）を含み、システムコントローラは、ポンプ／機械コントローラに制御信号を送信することによって油圧トランスミッションを制御し、それぞれの変位量を調整する。このコントローラは、機械コントローラとして、またはより具体的には図１においてポンプコントローラとして知られている。制御信号（変位量要求信号）は、１つまたは複数の合成制御機械による変位量を要求し、最大変位量の割合（変位量要求）として表される。変位量の絶対容積（１秒あたりの作動油の体積）は、最大変位量の割合、ポンプまたはモータの回転可能軸の１回転あたりの変位可能な最大体積、および回転可能軸またはモータの回転数（毎秒の回転数）の積となる。このようにして、ポンプコントローラは、油圧ポンプの変位量（容積／秒）に比例する駆動軸を介して加えられるトルクと、高圧作動油ライン内の圧力とを調整することができる。機械コントローラはまた、油圧ポンプの変位量（１秒当たりの容積）および高圧作動油ライン内の圧力に依存する油圧負荷に供給されるエネルギーまたは動力を調整することもできる。高圧作動油ライン内の圧力は、油圧ポンプが油圧負荷による油の吸入よりも高い変位量（１秒あたりの容量）で油を移動させると増加し、油圧負荷が油圧ポンプよりも低い変位量（１秒当たりの容積）で油を吸入すると減少する。代替の実施形態では、複数の油圧ポンプおよび／または複数の油圧負荷が高圧流体ラインと流体連通するので、それぞれの変位量が考慮されなければならない。
【００５６】
機械コントローラは、ポンプおよびモータの回転可能軸の回転速度と、高圧作動油ライン内の圧力の測定値とを含む信号を入力として受け取る（例えば、図６）。それはまた、原動機からの速度信号、制御信号（高圧作動油ライン圧をあらかじめ始動または停止、または増減させるためのコマンドなど）または必要に応じて他のデータを受け取ることができる。
【００５７】
また、機械コントローラは、駆動系の共振などの重機建設機器内での共振を考慮するが、それは加速度計またはひずみゲージを使用して測定することができる。
【００５８】
機械コントローラは、プログラムおよび動作中に必要なデータを格納する固体メモリなどの有形のコンピュータ可読媒体を含むデータ記憶装置と電子通信する単一のプロセッサを備える。少なくとも一部がバルブ制御モジュールとして機能するポンプおよびモータおよびポンプ／モータ用の機械コントローラは、機械コントローラおよび／またはシステムコントローラの別の部分からの要求された変位量に応答してバルブ制御信号を生成する。それにもかかわらず、当業者は、それぞれが全体的な制御機能の一部を実装することができる複数の分散コンピューティングデバイスとして、または単一のデバイスとして、トランスミッションの制御を実行できることを理解するであろう。
【００５９】
図２５は、偏心カム（またはリングカム）によって回転可能軸から駆動され、シリンダ内で往復動してシリンダの作動容積を周期的に変化させる、シリンダおよびピストンの内面によって画成された作動容積を有する複数のシリンダを含む電子的に整流された油圧ポンプの形態の油圧ポンプを示している。回転可能軸は、原動機駆動軸にしっかりと接続され、原動機駆動軸とともに回転する。軸位置と速度センサが軸の瞬時角度位置と回転速度を決定し、信号ラインを介して機械コントローラにポンプ速度を知らせ、機械コントローラが各シリンダのサイクルの瞬時位相を決定できるようにする。
【００６０】
シリンダは、それぞれ、電子的に作動するフェースシールポペットバルブの形態の低圧バルブ（ＬＰＶ）に関連する。ポペットバルブはそれらの関連シリンダに向かって内側に面し、シリンダから低圧作動油ラインに延びるチャネルを選択的にシールするように動作可能であり、低圧作動油ラインは１つまたは複数のシリンダ、または実際にはここに示すようにすべてのシリンダーを、重機建設機器の油圧回路の低圧作動油ラインに接続することができる。ＬＰＶは、通常開いているソレノイド閉鎖バルブであり、シリンダ内の圧力が低圧作動油ライン内の圧力以下であるとき、すなわち吸入行程中に低圧の作動油ラインと流体連通するように受動的に開くが、ＬＰＶ制御ラインを介してコントローラの能動的な制御の下で選択的に閉鎖可能であり、シリンダを低圧作動油ラインとの流体連通から切り離す。（いわゆる「合成整流」、したがって「合成整流機械」）。常閉のソレノイド開バルブのような、代わりに電子的に制御可能なバルブを使用してもよい。
【００６１】
シリンダーは、圧力作動式吐出バルブの形態の高圧バルブ（ＨＰＶ）にそれぞれさらに関連付けられている。ＨＰＶは、シリンダから外側に開いており、シリンダから高圧の作動油ラインに延びるチャネルをシールするように動作可能であり、高圧作動油ラインは、１つまたは複数のシリンダ、実際にはここに示すようにすべてのシリンダを、トランスミッション高圧作動油ラインに接続してもよい。ＨＰＶは、常閉の圧力開放チェックバルブとして機能し、シリンダ内の圧力が高圧作動油ライン内の圧力を超えると受動的に開く。ＨＰＶはまた、常閉のソレノイド開放チェックバルブとしても機能し、コントローラは、ＨＰＶが関連するシリンダ内の圧力によって開放されると、ＨＰＶ制御ラインを介して選択的に開くことができる。通常、ＨＰＶは、高圧作動油ラインの圧力に対し、コントローラによって開くことができない。ＨＰＶは、高圧作動油ラインには圧力があるがシリンダにはないときにコントローラの制御下でさらに開くことができるか、または、例えばバルブが国際公開第２００８／０２９０７３号パンフレットまたは国際公開第２０１０／０２９３５８号パンフレットに開示されている方法にしたがったタイプであり、その方法にしたがって作動するとき、部分的に動作可能であってもよい。
【００６２】
例えば、ＥＰ０３６１９２７、ＥＰ０４９４２３６、およびＥＰ１５３７３３３に記載されている通常の動作モードでは、その内容は本明細書に参考として援用され、機械コントローラは、関連するシリンダのサイクルにおける最小容積点の直前に１つまたは複数のＬＰＶを能動的に閉じることにより、合成整流機械によって高圧作動油ラインからの流体の正味変位量速度を選択し、シリンダ内の流体を収縮ストロークの残りによって圧縮させる低圧作動油ラインへの経路を閉じる。関連するＨＰＶは、それを横切る圧力が等しくなり、少量の流体が関連するＨＰＶを通って導かれると開く。次いで、モータコントローラは、通常、関連するシリンダのサイクルにおける最大容積に近づくまで、関連するＨＰＶを能動的に保持し、高圧作動油ラインから流体を受け入れ、回転可能軸にトルクを加える。オプションのポンピングモードでは、コントローラは、通常、関連するシリンダのサイクルにおける最大容積の点の近くで１つまたは複数のＬＰＶを能動的に閉じることにより、油圧モータによる高圧作動油ラインへの流体の正味変位量速度を選択し、低圧作動油ラインへの経路を閉じ、故に、その後の収縮ストロークでＨＰＶを介して流体を流出させる（ただし、ＨＰＶを能動的に保持しない）。コントローラは、ＬＰＶ閉とＨＰＶ開の数とシーケンスを選択して、選択された正味変位量速度を満たすために、流れを生成するか、または軸トルクまたは力を生成する。サイクルごとにＬＰＶを閉じるかまたは保持するか否かを決定するとともに、コントローラは、変化するシリンダ容積に対するＨＰＶの閉の正確な位相を変化させるように動作可能であり、それにより、高圧流体圧流体ラインから低圧作動油ラインあるいはその逆への流体の正味変位量速度を選択することができる。
【００６３】
機械コントローラは、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラなどのプロセッサを備え、メモリおよび入出力ポートを有するバスを介して電子的に通信する。このメモリは、シリンダ作動容積の各サイクルごとに各シリンダによって変位されるべき作動油の正味量を決定するための変位量決定アルゴリズムの実行を実行するプログラムを記憶し、１つまたは複数の変数蓄積された変位量誤差値を格納し、メモリには、各気筒の角度位置や失火したか否か（例えば、破損しているか否か）など、各気筒に関するデータを記憶するデータベースも記憶されている。いくつかの実施形態では、データベースは、各シリンダがアクティブサイクルを経た回数を格納する。いくつかの実施形態では、プログラムは、１つまたは複数の範囲の望ましくない周波数を計算する共鳴決定モジュールとして機能するプログラムコードを含む。
【００６４】
コントローラは、変位量要求信号、軸位置（すなわち、向き）信号、および、通常、高圧ライン内の圧力の測定値および更なる入力信号を受け取る。回転可能軸の回転速度は、軸位置の変化率から決定され、回転可能軸の回転速度として機能する。コントローラからの出力は、高圧バルブ制御ラインを通る高圧バルブ制御信号と、低圧バルブ制御ラインを通る低圧バルブ制御信号とを含む。コントローラは、シリンダからの全変位量を時間とともに変位量要求に合わせることを目指している。軸位置は、シリンダの作動容積のサイクルと位相関係でバルブ制御信号を発生させることを可能にするために必要とされる。圧力の測定は、移動される作動油の正確な量を決定するために、または他の計算において使用され得る。また、コントローラは、シリンダが故障しているかどうかを示す信号を受信して無効にし、それに応じてデータベースを更新できるようにすることもできる。
【００６５】
油圧ポンプは、それが上述のポンピングモードで動作し、通常はより大きい規模であることを除き、通常、油圧モータに相当する。単一ローブ偏心の代わりに、マルチローブリングカムの場合には、より多くの偏心が存在し得る。高圧バルブは、コントローラによって能動的に制御される必要はなく、チェックバルブを備えていてもよい。
【００６６】
油圧トランスミッションの作動中、油圧機械コントローラは、原動機の回転速度（それは、油圧ポンプの回転可能軸の回転速度とおなじか回転速度のギア比である。回転速度とギア比は連結されているので。）と、トラック速度またはスイング速度またはラム速度としての加圧流体作動油ライン内の圧力とを含む入力信号を受け取る。次に、機械コントローラは、ルックアップテーブルを参照して、油圧ポンプによって原動機に印加される目標トルクを決定するが、テーブルは、複数の異なる原動機速度での理想的な目標トルクおよび軸回転速度をまとめたものである。目標トルクが決定されると、機械コントローラは目標トルクを得るために必要な油圧ポンプの変位量を計算する。次に、これは、ポンプによって受け取られた変位量要求信号として油圧ポンプに伝達される。作動油の容積および変位量速度は、任意の適切な単位で計算することができる。この変位量要求は、例えば、油圧ポンプが回転可能軸の１回転あたりに可能な最大変位量の割合として表すことができる。この例では、変位量は、回転可能軸の１回転あたりの最大出力の平均パーセンテージとして表される。これが表す実際の変位量速度は、１秒当たりの流体の体積として表されるが、変位量要求と、シリンダによって変位可能な最大容積と、シリンダ数と、ポンプ回転可能軸の回転速度との積である。その結果生じるトルクは、この変位量および高圧作動油ラインの圧力に比例する。
【００６７】
ポンプ変位量が計算されると、油圧負荷変位量も計算できる。通常、油圧負荷変位量は、加圧流体ライン内の所望の圧力を維持するように計算される。計算された変位量は油圧負荷に伝達され、モータの要求変位量信号として受け取られる。しかしながら、いくつかの他要因が考慮され得る。例えば、高圧作動油ラインの圧力を変化させるために、油圧負荷変位量要求を変更することができる。他の要因がありえる。例えば、風損を最小限に抑え、発電効率を最大にするために、１つまたは複数の油圧負荷を実質的に一定のトルクで駆動しスイッチオフすることの間で切り替えることが望ましい場合がある。
【００６８】
望ましくない周波数が生成されると判断されない場合には、デフォルトの操作手順（第１手順）において、各シリンダによる正味変位量を順次決定するための合成整流機械を実行する手順がある。手順が始まり、ここで、記憶された可変アルゴリズムアキュムレータがゼロに設定される。「アルゴリズムアキュムレータ」は、コンピュータサイエンスにおいて「アキュムレータ」としてより一般に、知られている。しかし、ここでは油圧アキュムレータのまったく異なる概念とは区別するために、異なる用語が使用される。可変アルゴリズムアキュムレータは、変位量要求によって表される作動油変位量と実際に変位される量との差を記憶する。
【００６９】
次いで、油圧モータの回転可能軸は、個々のシリンダの決定点に達するまで回転する。例えば、８つのシリンダが存在することがあり、したがって、各決定点は、回転可能軸の４５度の回転によって分離される。したがって、決定点の間に生じる実際の時間は、回転可能軸が４５度回転するのに必要な時間であり、これは回転可能軸の回転速度に反比例する。
【００７０】
各決定点で、モータコントローラは、機械コントローラから受け取ったモータ変位量要求を読み取る。次に、コントローラは、アルゴリズムアキュムレータに要求された変位量を加えたものに等しい可変アルゴリズム合計を計算する。次に、検討中のシリンダの状態を確認する。これは、シリンダデータのデータベースを参照して実行される。シリンダが停止していることが判明した場合（例えば、シリンダが壊れているため）、そのシリンダに対しては何もしない。次に、この方法は、次のシリンダに対し、決定点に達すると、ステップから繰り返される。
【００７１】
あるいは、シリンダが無効にされていないことが分かった場合、アルゴリズムの合計は閾値と比較される。考慮されている唯一のオプションが、正味変位量がない非アクティブサイクル、またはシリンダによる作動油の最大変位量が選択されるフルの変位量アクティブサイクルであるとき、この値は単にシリンダによって変位可能な作動油の最大容積であってもよい。しかしながら、閾値はより高くても低くてもよい。例えば、シリンダの最大変位量の一部のみが変位する部分的なサイクルを実行することが望ましい場合、閾値は個々のシリンダによる最大変位量よりも小さくてもよい。
【００７２】
アルゴリズム合計が閾値以上であれば、シリンダがアクティブサイクルを受けると判定される。あるいは、アルゴリズム合計が閾値以下である場合、シリンダはシリンダ作動容積の次のサイクルで非作動になり、ゼロの正味変位量を有すると判定される。
【００７３】
次に、制御信号が、考慮されているシリンダの低圧および高圧バルブに送られ、決定されたように、シリンダがアクティブまたは非アクティブサイクルを受けるようにする。（ポンピングの場合、高圧バルブは電気的に制御されず、制御信号は低圧バルブにしか関係しないことがある）。
【００７４】
このステップは、変位量要求信号によって表される変位量要求、および変位量要求信号によって表される以前の変位量と、コントローラによって決定された以前の正味変位量（この場合、記憶された誤差の形で）の差を有効に考慮に入れ、次に、シリンダによる作動油の時間平均正味変位量を、シリンダがアクティブサイクルを経ることにより、変位量要求信号によって表される時間平均変位量に、一致させる。このアクティブサイクルの中で、アルゴリズムの合計が閾値に等しいか、または閾値を超える場合、作動油の正味変位量を生じる。この場合、誤差の値はＳＵＭからアクティブシリンダによる変位量を引いた値に設定される。あるいは、アルゴリズム合計が閾値と等しくなく、それを超えない場合、シリンダは非アクティブであり、アルゴリズム合計は変更されない。
【００７５】
したがって、アルゴリズムアキュムレータが要求された変位量と実際に生じた変位量との間の差の記録を維持することが分かる。各サイクルで、要求された変位量が変位量誤差値に加算され、実際に選択された変位量が減算される。アルゴリズムアキュムレータは、要求された変位量と提供された変位量との差を有効に記録し、この累積された差が閾値を超えるたびにアクティブサイクルが行われる。
【００７６】
当業者は、この変位量決定アルゴリズムの効果がいくつかの方法で得られることを理解するであろう。例えば、選択された変位量をアルゴリズムアキュムレータ変数から減算するのではなく、要求された変位量と、ある期間にわたって供給された変位量とを合算し、２つのシリンダを均等に一致するよう保つために、個々のシリンダの変位量を選択することが可能である。
【００７７】
別の実施形態では、シリンダ作動容積の各サイクルにわたって位相が動作するシリンダの組があってもよい。例えば、カムが複数のローブを有する場合、または軸方向に間隔を空けた複数のシリンダバンクがある場合に、これが起こり得る。この場合、各決定点において、アクティブサイクルまたは非アクティブサイクルの選択は、セット内の各シリンダに対して一度に行うことができる。
【００７８】
発明の適用例
以前に参照された作動機能（例えば、ブームラム、スイングモータ、トラックモータ、ジャッキハンマー、パイルドライバーなど）は、油圧負荷と呼ばれてもよく、サービスに接続される。例えば、２つのサービスを有する第１の実施形態において、バケットと右手のトラックはサービス１に接続され、ブームはサービス１に接続され（ただし、高流量要求時にはサービス２が追加接続される）、ディッパー（別名スティックまたはアーム）は両方のサービスに接続され（または１つのサービスに接続されるが、高流量要求時に他のサービスを追加接続する）、右側の軌道とスイングモータはサービス２に接続される。さらに、遮断器または顎のような補助要件がある場合、これはサービス２に接続されてもよい。このような実施形態では、スイング動作の高い流量要件の間に、サービス２が高流量を提供する一方で、サービス１が同時に、ブームの低流量要求を満たすために制限された流量を提供し得ることを意味する。
【００７９】
３つのサービスを有する第２の実施形態では、スイングモータがサービス３に接続されている以外は、サービスと負荷との間の同じ接続が存在してもよく、故に、サービス３が、他のサービスのいずれかに接続された負荷とは独立した流量および圧力を提供することを可能にする。
【００８０】
３つのサービスを有する第３の実施形態では、通常はサービス１に単独で接続されているブーム以外に、第１の実施形態のようにサービスと負荷との間の同じ接続が存在してもよく、ディッパは通常サービス２に接続されているが、前述の２つの負荷、および高流量を必要とする他のどのような負荷も必要に応じてロービングサービス３に接続することができる。
【００８１】
いずれの場合においても、油圧機械のコントローラは、負荷によって要求される圧力または流量を示す要求信号を受け取り、要求される圧力または流量を供給するために、それぞれのサービスを介してその負荷に接続されたシリンダの正味変位量を選択する。別々の要求信号が異なる負荷に対して受信され、異なる負荷に接続されたそれぞれのシリンダがそれに応じて制御される。要求信号は、コントローラによって計算することができ、例えば、１つのプログラムモジュールは、要求信号を計算し、要求信号を受信し、それを個々のシリンダによる変位量を制御するために使用する、第２プログラムモジュールに出力することができる。
【００８２】
図１は、油圧負荷検出のための流れインピーダンス合成整流ポンプ回路を示す。ポンプコントローラは、流れインピーダンスの上流側の圧力であるＰＬＳ（油圧負荷感知圧力）に基づいて、合成整流ポンプ変位量を調整する。スプールを動かしてポンプの流れをラムに送ると、インピーダンスを通る流れが減少し、ＰＬＳが減少する。コントローラは、ポンプ変位量を増加させることによって応答する。コントローラはＰｏｕｔ（出力圧力）を最大許容回路圧に制限する。コントローラはまた、入力軸のストールを避けるためにポンプトルクを制限する。
【００８３】
図１と図２は、ネガティブコントロールに似た負のフロー制御概念を具体化していることを少なくとも共通して示している。
【００８４】
図２は、複数の機能を備えた低インピーダンス合成整流ポンプ油圧負荷検出回路を示している。この例では、ポンプコントローラは、流れインピーダンスの上流側の圧力であるＰＬＳに基づいてポンプ変位量を調整する。パイロット圧力によってスプールを動かしてポンプの流れをラムに送ると、インピーダンスを通る流れが減少し、ＰＬＳが減少する。コントローラは、ポンプ変位量を増加させることによって応答する。コントローラはＰｏｕｔを最大回路圧に制限する。コントローラはまた、入力軸のストールを避けるためにポンプトルクを制限する。
【００８５】
図３は、複数の油圧負荷が取り付けられた圧力オフセットポンプ油圧負荷検出回路を示している。コントローラは、ポンプ変位量を調整することによって、ＰｏｕｔをＰＬＳ（シャトルバルブによって選択される最高油圧負荷圧力）より大きく維持する。コントローラはＰｏｕｔを最大回路圧に制限する。コントローラはまた、入力軸のストールを避けるためにポンプトルクを制限する。
【００８６】
図４は、圧力制御回路を示す。コントローラは、Ｐｏｕｔを一定の設定圧力に維持するようにポンプ変位量を調整する。クローズドセンタシステムのように、ポンプがアイドル時の漏れ流量を生成するだけのとき、損失はずっと低くなる。コントローラはまた、入力軸のストールを避けるためにポンプトルクを制限する。
【００８７】
図５は、合成整流ポンプ直接ラム制御の配置を示す。コントローラは、制御信号にしたがってポンプ変位量を調整する。制御信号はソレノイドバルブも切り替える。各機能は、ポンプの別々のサービス（サービス１、サービス２、．．．）に接続されている。サービスを組み合わせるために、ギャングマニフォールドが存在し得る。バルブマトリックスは、より多くの機能とともに使用することができる。バルブを制御して、どの油圧負荷が機械のどのサービスに接続されているかを切り替えることができる。ポンプのトルク制限を可能にするために圧力フィードバックが必要となる。ラム位置フィードバックを実施することができる。
【００８８】
図６は、共通の慣性を介して接続された一対の油圧負荷回路を示している。第１油圧負荷回路は、原動機に接続された第１合成整流ポンプと流体接続され、第２油圧負荷回路は、第２合成整流ポンプ／モータに流体接続されている。したがって、流体回路は区別され、非混合である。しかし、油圧負荷回路が共通の慣性を共有しているので、両者の間にエネルギーが流れることがある。２つの油圧負荷回路は、純粋に慣性によって接続することができる。例えば。第１油圧負荷回路は、車両の後車軸上に１つまたは複数の車輪の形態であり、第２油圧負荷回路は、前車軸上に１つまたは複数の車輪の形態である。しかしながら、明らかに、第１油圧負荷回路のために生成される慣性は、（例えば、制動回生中に）第２回路を単に作動させることができる。第２合成整流ポンプ／モータを使用してアキュムレータ圧力を変換し、および／またはフライホイールにエネルギーを蓄積することができる。
【００８９】
図７は、２つのサービスの合成整流ポンプ、または１組の合成整流ポンプを示している。示されている図では、油圧負荷感知の実施形態は、ＬＳ１信号が常にＬＳ２信号に優先して圧力差（例えば２０ｂａｒ）を維持しようとしていることを示している。あるいは、要求は単にＬＳ２信号に従う。システムコントローラ（２９６）は、ＬＳ１およびＬＳ２圧送を受け取り、対応する信号を機械コントローラ（１２８）にさらに送ることができることが分かる。
【００９０】
他のオプションは、ポンプコントローラがポンプトルク制限を直接制御する（エンジントルク／速度検索を必要とする）こと、および／またはポンプコントローラがポンプコントローラを介してスロットル制御を迂回させることによってエンジン速度を調整することである。図７のシステムコントローラはオプションである（したがって破線）。
【００９１】
図８は、２つのサービスの合成整流ポンプ、または１組の合成整流ポンプを示す。スイッチバルブは、ブームが持ち上げられて配置される。特に、アキュムレータ内の圧力はラム２に圧力を提供する働きをする。ブームが下げられると、スイッチ４を介してアキュムレータ内に加圧流体を貯蔵することによってエネルギーを回収することができる。
【００９２】
図９は、２つのサービスの合成整流ポンプまたは１組の合成整流ポンプを示し、さらに、バルブボックの１対の接続部に連結されているスイング機能を示す。スイング機能接続とは、アキュムレータに充電するために、スイングから生じる圧力を指示することによりスイングエネルギーの回復が可能であることを意味する。
【００９３】
図１０は、選択されたポンピング／モータリング構成に応じて、供給源としての第１サービスと、シンク／供給源としての第２サービスとを含む１つまたは複数の合成整流機械を示す。この例では、アキュムレータはない。ブームの下降は、シンク／サービス２への供給がモータリングであり、サービス１がポンピングであることを必要とする。供給源１から流れは、他の機能にも利用できる。スイッチ１は、ラム１にスプールメータリングフローを提供する。サービス３が最大流量に達すると、このダンプバルブは下降速度を改善することができる。画像は、バルブブロック３００内の一次供給バルブにおける左手制御要素を部分的にのみ示すものであり、当業者であれば、欠落している要素は、空間的な制約のために単に見えないこと、また、具体化されるオプションは、前の図８および図９に示されているものと同じオプションであることが理解されよう。
【００９４】
図１１は、供給源としての第１サービスと、シンク／供給源としての第２サービスと、シンク／供給源としての第３のサービスとを備える１つまたは複数の合成整流機械を示す。第２および第３の接続は、変圧器として機能するために共に使用することができる。持ち上げを行うには、アキュムレータを直接充電または放電することができる（脈動の問題はない）、または流体供給源２と３からなる変圧器を介して充電または放電される。
【００９５】
図１２は、供給源としての第１サービスと、シンク／供給源としての第２サービスと、シンク／供給源としての第３のサービスと、供給源としての第４のサービスとを含む、１つまたは複数の合成整流機械の一例である。アキュムレータは、合成整流機械に接続せずに直接充電または放電することができる。アキュムレータは、サービス２およびサービス３を含む変圧器を介して充電または放電することができる。
【００９６】
図１３は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。
【００９７】
図１４は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。
【００９８】
図１５は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。
【００９９】
図１６は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。
【０１００】
図１７は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。
【０１０１】
図１８は、負荷が、通常、発電機である、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。
【０１０２】
図１９は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。この回路には、指示可能で制御可能な独立したサービスであるサービスの１つの可能性が含まれる。図示されているように、この指示可能なサービスは、ラベル付けされているように、「ポンプ／サービス２」である。
【０１０３】
図２０は、切り替えバルブ（１８２、１８３）、種々のギャングバルブ（２２０）、アキュムレータバルブ（２２２）、最終ギャングバルブ（２２４）、負荷保持バルブ（２５２）、およびシャトルバルブ（２５４）の３つの例示的バルブオプションを提供するが、図８〜図２６において、当業者によって理解されるように、明示的にまたは暗黙的に開示される。図示のオプションは、ａ）一方向チェックに加圧し、ｂ）ブロックフローに加圧し、ｃ）Ｌ１／Ｌ２スイッチバルブ（方向バルブ）を示す。図示されていないが、ｄ）他のタイプのバルブも可能であることが、当業者には理解される。
【０１０４】
図２１は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。サービス１と２は単一の機械（単一のボディ／ケース／キャスティング）であり、サービス３と４は同様である。サービス１と３はそれぞれ接続可能な３つのシリンダであり、サービス２と４は接続可能な９つのシリンダであってもよい。この回路には、指示可能で制御可能な独立したサービスであるサービスの１つの可能性が含まれる。当業者に理解され得るように、図示された各サービスは、ドレンおよび油圧ラインを有する。また、図示のように理解されるように、サービス間のバルブ（油圧サービスライン１と油圧サービスライン２との間のギャングバルブ（２２０）、油圧サービスライン２と油圧サービスライン３との間のギャングバルブ（２２０）、および油圧サービスライン３と油圧サービスライン４との間のギャングバルブ（２２０）、は、それぞれのサービスを接続または同時に作動させるために使用される。負荷感知部１（２０６）と負荷感知部２（２０８）との間のサービスの流れは、２つの負荷感知部構成要素の流体接続部の間に配置された最終的なギャングバルブ（２２４）を用いて同時に作動させることができる。
【０１０５】
アキュムレータはオプションであり、存在する場合、エネルギー貯蔵に使用することができる。アキュムレータを排除する実施形態では、対応するバルブを省略することもできる（すなわち、油圧サービスライン１（２１０）とアキュムレータとの間のアキュムレータバルブ（２２２）と、油圧サービスライン２（２１２）とアキュムレータとの間のバルブ）。
【０１０６】
３つ以上の負荷感知負荷が存在してもよい。ギャングバルブ（２２０）は、サービスを組み合わせるために使用することができる。負荷感知負荷間の機能の分割（例えば、ブームラム、回転アクチュエータ、トラック）は、機械の動作上の要件を反映するように選択することができる。ロービングサービス（すなわち、追加の制御可能な独立したサービス）は、必要に応じて負荷に追加の流れを提供するために含めることができる。ロービングサービスがポンプ・モータであり得る例では、これにより、エンジンオフロード（すなわち、トルクを加え、エンジントルクを支持し、それに加えることによって）によるエネルギー回収を可能にし、アキュムレータの充電も可能にする。より具体的には、ロービングサービスは、以下の機能のうちの１つ以上に接続されてもよい。ｉ）キャブを回転させて旋回再生を可能にする回転アクチュエータ、ｉｉ）したがって、ブーム再生が可能であブームラム、ｉｉｉ）したがって、それぞれの機能を向上させることができる１つまたは複数の他のサービス、ｉｖ）したがって、ラム再生が可能なスティックラム。ブースティングとは、ブーストされたサービスが（例えばポンプとして）提供することができる、または（例えばモータとして）受け入れることができる、流量および／または圧力を増加させるために、単に、１つのサービスを別のサービスに付加することである。一実施形態では、ロービングサービスは、上記ｉｉ）および／またはｉｖ）にのみ接続されてもよい。
【０１０７】
各負荷感知負荷（２つが図示されているが、それ以上でもよい）、いくつかの機能、または単一の機能でありえる。
【０１０８】
図２２は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。示されている合成整流機械の１つは、ポンプ・モータとして示されている。当業者であれば、アキュムレータからの加圧流体（この接続は中間アキュムレータバルブによって制御される）および／または他の合成整流機械に接続された他の分岐部からの加圧流体（接続が中間ギャングバルブによって制御される）によって、この機械のモニタリングが生じてもよいと迅速に理解することができる。
【０１０９】
図２３は、油圧変換機能を備えた回路の例である。この油圧構成は、原動機に接続された図２２の要素を２倍にすることと同等であり（二対の配置）、４つの機械の間に共通の軸を有する。当業者には理解されるように、一「対」のポンプ・モータが（アキュムレータから、または他方の分岐からの）加圧流体によって駆動されるときはいつでも、共通の軸も駆動される。このことは、軸の他端の（図示の）他の一対の機械も駆動されることを意味する。したがって、合成整流機械の各対は、他の対にトルク接続されている（ポンプ動作およびモータリング動作に関連する）が、それらは、特に、異なる圧力／流量の影響を受けるという点で、液圧的に分離している。
【０１１０】
図２４は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。この油圧構成は図２２と同様であるが、それ自体の対応する負荷を有するポンプの形態の追加の合成整流機械を含む。それに関連して、ポンプをポンプ・モータ機械の流体接続部に接続するために使用されてもよい中間のギャングバルブがさらに設けられている。
【０１１１】
図２５は、油圧変換機能が可能な１つまたは複数の合成整流機械を備えた回路の例である。この油圧構成は、アキュムレータ専用のポンプ・モータを特徴として示し、油圧接続されていないし、追加の油圧機械に接続可能ではない。前の画像によれば、ポンプ・モータとアキュムレータとの間にバルブが存在することが考えられる。示されているような負荷は、２つのポンプ間で共通である。しかしながら、以前の画像により、ポンプが特定の負荷に専用であり、ポンプ間に負荷を分ける目的で、ポンプ間にギャングバルブ（以前の画像による）があってもよい。
【０１１２】
図２６は、合成整流機械の複合画像である。
図２７は、流量制御を有する油圧負荷検出を示す回路の例である。サービス変位量は、サービスの出力流量がドレン流量（流量計２５８によって測定される）にマージンを加えたものに等しくなるように設定される。最大負荷圧力が感知され、出力圧力を設定するために使用されるか、または過剰流量が、流量計２６２によって測定され、サービス変位量を調整するコントローラによってことによって最小化される。さらなる実施形態は、圧力センサＰｏｕｔ２を使用して圧力要求信号をコントローラ１２８に提供するが、これはサービス変位量を設定するために使用される。この実施形態では、流量計２５８、２６２は必要とされない。図２７に示すように、単一の複動負荷に接続された一対の流体ライン内の流体の最高圧力の検出は、シャトルバルブによって実行されてもよく、そのバルブは、２本のラインの最高圧力を出口ポートにそらす。シャトルバルブ２５４をそれぞれ有する２つの負荷の場合、２つのシャトル出口は第３のシャトルバルブに供給され、それにより、圧力逃がしバルブ（ＰＲＶ）にフィードバックするための２つの流れの最高圧力を決定する。
【０１１３】
図２８は、コントローラが２つの負荷感知負荷を認識している点で図２１と類似する。各負荷感知負荷は、バルブブロック部品（ＡまたはＢ）に明確に割り当てられ、バルブブロックの２つの部分のそれぞれは、６つの機能負荷のうちの３つにそれぞれ接続されている。画像にはそれぞれに接続された３つの機能負荷が示されているが、この分布に関してデザインが異なる場合がある。
【０１１４】
図２９はロービングサービスと、図２８と同じバルブブロック配置と負荷感知割り当てを特徴として示す。
【０１１５】
図３０は、図２８と同じバルブブロック配置と負荷感知割り当てを有するロービングポンプ・モータサービスを特徴として示す。
【０１１６】
図３１は図２８と同様であるが、付加的な負荷感知負荷が加えられ、バルブブロックは追加部品（Ｃ）を含み、したがって追加の負荷感知負荷がバルブブロックの追加部品（Ｃ）に割り当てられる。これに対応して、機能負荷が再分配され、図は２つの負荷をそれぞれ示す。付加的なサービスは、バルブブロックの追加部品を供給するために使用される。
【０１１７】
図３２は、３つのバルブブロック部品と３つの負荷感知負荷、および６つの機能負荷に関して図３１と類似しており、ギャングバルブを示す特定の他の前の図と同様である。図示されているように、ギャングバルブは、サービス１＆２、および／またはサービス１＆３および／またはサービス２＆３の共通化を可能にする。
【０１１８】
図３３は図３１と同様であるが、さらに別の付加的な負荷感知負荷が加えられ、バルブブロックは追加部品（Ｄ）を含み、したがって付加的な負荷感知負荷がバルブブロックの追加部品（Ｄ）に割り当てられる。これに対応して、機能負荷が再配分され、図は部品Ａへの１つの機能負荷、部品ＣおよびＤへの２つの機能負荷、および部品Ｂへの１つの機能負荷を示す。付加的なのポンプサービスが追加される。図３１と同様に、ギャングバルブが追加されて、当業者によって理解されるようにサービスの共通化が可能になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０ａ）】
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【図２０ｂ）】
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【図２０ｃ）】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【国際調査報告】
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