(57)【要約】【課題】  方向制御弁を分散配置できるように構成するとともに、アクチュエータと方向制御弁とを結ぶ流路を短くすることが可能な油圧回路を提供する。【解決手段】  ポンプにより駆動され、操作入力手段からの入力に基づいて制御される複数のアクチュエータを備えた油圧システムであって、前記ポンプと前記各アクチュエータとは、クローズドセンター型方向制御弁を介して接続され、前記ポンプと前記各クローズドセンター型方向制御弁との間にタンク・ラインに接続される流量制御弁を設け、前記各クローズドセンター型方向制御弁と前記流量制御弁の開度を制御するための制御手段を設け、前記制御手段は、仮想のバイパス流路の開度が操作入力値に対して所定の関係を有するように制御し、前記各アクチュエータへの流量と、前記ポンプからの供給流量との差から、バイパスされるべき流体を、前記流量制御弁を介して前記タンク・ラインに排出できるように構成したことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプにより駆動され、操作入力手段からの入力に基づいて制御される複数のアクチュエータを備えた油圧システムであって、前記ポンプと前記各アクチュエータとは、クローズドセンター型方向制御弁を介して接続され、前記ポンプと前記各クローズドセンター型方向制御弁との間にタンク・ラインに接続される流量制御弁を設け、
前記各クローズドセンター型方向制御弁と前記流量制御弁の開度を制御するための制御手段を設け、
前記制御手段は、前記操作入力値Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎに対応する前記各アクチュエータに不要な流体をバイパスするための仮想のバイパス流路の開度をＡｂ１，Ａｂ２，・・・Ａｂｎとした場合に、下記数１〜数３の何れかの関係を有するように前記流量制御弁の開度をＡｂとして制御し、前記各アクチュエータへの流量と、前記ポンプからの供給流量との差から、バイパスされるべき流体を、前記流量制御弁を介して前記タンク・ラインに排出できるように構成したことを特徴とする油圧システム。
【数１】
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【数２】
2008232377.tif 000009
【数３】
2008232377.tif 000010
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向制御弁を用いてアクチュエータを制御する油圧システム（回路）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１に示すように、ピストン等のアクチュエータ１，２とポンプ３とを、センターバイパス型の方向制御弁５，６を介して接続した油圧回路が知られている（例えば、特許文献１）。この油圧回路において、センターバイパス型の制御弁５，６は、センターのスプールポジションにおいて、ポンプ３からの流体をタンク４に戻し、上側のスプールポジションではピストンロッド７，８を下降させ、下側のスプールポジションではピストンロッド７，８を上昇させる働きをする。
しかし、センターバイパス型の制御弁５，６を使用した油圧回路においては、センターバイパスのための流路９を回路中に特別に設ける必要がある。また、センターバイパスのための流路９を短くするために方向制御弁５，６を油圧回路の特定の箇所に集めるようにした場合には、アクチュエータ７，８と方向制御弁５，６とを結ぶ流路が長くなるという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５１２０３号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、方向制御弁を分散配置できるように構成するとともに、アクチュエータと方向制御弁とを結ぶ流路を短くすることが可能な油圧システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決すべく、下記の通り解決手段を見いだした。
即ち、本発明の油圧回路は、請求項１に記載の通り、ポンプにより駆動され、操作入力手段からの入力に基づいて制御される複数のアクチュエータを備えた油圧システムであって、前記ポンプと前記各アクチュエータとは、クローズドセンター型方向制御弁を介して接続され、前記ポンプと前記各クローズドセンター型方向制御弁との間にタンク・ラインに接続される流量制御弁を設け、前記各クローズドセンター型方向制御弁と前記流量制御弁の開度を制御するための制御手段を設け、前記制御手段は、前記操作入力値Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎに対応する前記各アクチュエータに不要な流体をバイパスするための仮想のバイパス流路の開度をＡｂ１，Ａｂ２，・・・Ａｂｎとした場合に、下記数４〜数６の何れかの関係を有するように前記流量制御弁の開度をＡｂとして制御し、前記各アクチュエータへの流量と、前記ポンプからの供給流量との差から、バイパスされるべき流体を、前記流量制御弁を介して前記タンク・ラインに排出できるように構成したことを特徴とする。
【数４】
2008232377.tif 000003
【数５】
2008232377.tif 000004
【数６】
2008232377.tif 000005
【発明の効果】
【０００６】
以上のように本発明によれば、各アクチュエータに必要な流量を流量制御弁により制御することができるため、センターバイパス用の流路を設ける必要がなくなる。また、方向制御弁を油圧回路に分散して配置することが可能となるので、方向制御弁とアクチュエータとを結ぶ流路の総長を極めて短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の一実施の形態を図２に基づき説明する。
固定容量ポンプ１０は、エンジン等により駆動されるもので、クローズドセンター型方向制御弁１１，１２を介してアクチュエータ１３，１４に接続されている。クローズドセンター型方向制御弁１１，１２と固定容量ポンプ１０との間の流路は、油圧タンク１６（背圧）側に分岐されており、流量制御弁１５を介して油圧タンク１６へと接続されている。尚、図示したものでは固定容量ポンプ１０を使用したが、可変容量のポンプも使用することができ、その場合には、馬力制御（圧力補償機能）をさせることが好ましい。
クローズドセンター型方向制御弁１１，１２は、電磁コイルにより各ブロックを切り換えるものであり、スプールのセンターポジションにおいて閉じ、上側のスプールポジションでは、アクチュエータ１３，１４に対して流体を順方向に送り、下側のスプールポジションでは、アクチュエータ１３，１４に対して逆方向に流体を送るように構成されている。
また、流量制御弁１５は、電磁コイルにより絞り量を変化させ、ポンプ１０からクローズドセンター型方向制御弁１１，１２への流量を制御する。
【０００８】
各アクチュエータ１３，１４の制御は、ジョイスティックやレバー等の操作入力手段１７により行われる。操作入力手段１７に入力された入力値（操作量）は、電気信号に変換され、制御手段１８へと送られる。制御手段１８において、各アクチュエータ１１，１２に必要なスプールストローク量が算出され、流量制御バルブ１５と、各クローズドセンター型方向制御弁１１，１２とに制御のための電気信号を生成する。
例えば、操作入力手段１７において、アクチュエータ１３のピストンロッド１９の下降と、アクチュエータ１２のピストンロッド２０の停止とが入力されると、制御手段１８からの信号に基づいて、クローズドセンター型方向制御弁１１は上側のスプールポジションに切り換えられてピストンロッド１９の下降方向に移動できる状態となり、クローズドセンター型方向制御弁１２はセンターポジションに切り換えられてピストンロッド２０は移動できない状態となる。この時、制御手段１８においては、操作入力手段１７に入力された入力値（操作量）に対応してバイパスすべき流体を排出するための仮想のバイパス流路の開度が算出される。この算出された値に基づいて、制御手段１８により流量制御弁１５の開度調整を行い、ポンプ１０から吐出された流体量からバイパスすべき流体量をタンク（タンク・ライン）１６に戻すようにする。その結果、アクチュエータ１１に必要な流体がポンプ１０から送られることになる。
上記した例では、説明を分かりやすくするためにアクチュエータ１２を停止させた場合について説明したが、各アクチュエータが全て稼働する場合でも、不要な流体量が生じるような場合であれば本発明を適用することができる。
即ち、本発明では、流量制御弁１５の開度は、図３に示すように、各アクチュエータ１３，１４等を単独で駆動した場合の入力値に対する仮想のバイパス流路の開度（入力値に対する開度の特性）を、Ａｂ１＝ｆ（Ｓ１），Ａｂ２＝ｆ（Ｓ２），・・・Ａｂｎ＝ｆ（Ｓｎ）となる関数を決定しておき、各アクチュエータ１３，１４等の入力値Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎから、これらの開度の合成値、即ち、Ａｂ＝ｆ（Ｓ１＋Ｓ２＋・・＋Ｓｎ）を前記流量制御弁１５の開度とするか、或いは、同様にして以下の数７又は数８で示される数式により開度を決定する。
【０００９】
前記仮想のバイパス流路の開度と、前記操作入力値との関係としては、下記数７や数８の関係とすることが好ましい。
【数７】
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【数８】
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【００１０】
以上のようにして、本発明では、流量制御弁１５によりポンプから吐出される流体量のうち、予め不要な流体量をタンクに戻すことにより、クローズドセンター型方向制御弁１１，１２に不要な流体が流れることがない。これにより、バイパスのための流路が不要となる。
また、本発明においてクローズドセンター型方向制御弁１１，１２は、ポンプ１０との中間を基準として、アクチュエータ１３，１４側、好ましくはこれらの近傍に設けることにより、クローズドセンター型方向制御弁１１，１２からアクチュエータ１３，１４までの管路の総長を極めて短くすることができるため、アクチュエータ１３，１４の配置の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の油圧回路図
【図２】本発明の一実施の形態の油圧回路図
【図３】仮想のバイパス流路の開度と、操作入力値との関係を説明する図
【符号の説明】
【００１２】
１，２  アクチュエータ
３  ポンプ
４  タンク
５，６  センターバイパス型の方向制御弁
７，８  ピストンロッド
９  センターバイパス流路
１０  固定容量ポンプ
１１，１２  クローズドセンター型方向制御弁
１３，１４  アクチュエータ
１５  流量制御弁
１６  タンク
１７  操作入力手段
１８  制御手段
１９，２０  ピストンロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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