(57)【要約】【課題】　ポンプからの出力圧力が一定になるようなモ−タトルク出力を生じるために、ポンプトルクの変動要件を電子的に減衰する。【解決手段】　主要な原動源（モ−タ）および関連するモ−タコントロ−ラに対して、ポンプを直接連結した精密液圧エネルギ−供給システムである。モ−タコントロ−ラの中に動き制御アルゴリズムを採用することにより、下流の装置を用いることなく、液圧駆動機械の流量制御を行う。モ−タ制御に動き制御アルゴリズムを採用することにより、ポンプ揚程での液圧出力は、同時に追従する。ここに挙げる制御特性は、ポンプに連結した制御システムに対し開発したアルゴリズムおよびサブル−チンによって、このシステムに一体化される。【選択図】　　　図７
2004092647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプを制御する方法であり、次の各工程を備える方法。
Ａ．前記ポンプの入力軸の角度変位と比較してトルクプロフィ−ルの基準極ガイドを定める工程、
Ｂ．作動中のポンプ駆動軸の角度位置を測定する工程、
Ｃ．前記角度位置を前記基準極ガイドと比較する工程、
Ｄ．前記角度位置と前記極ガイドとの比較から、対応するトルク目標値を選択する工程、および
Ｅ．一定の出力圧力を生じるようにポンプにパワ−を与える工程。
【請求項２】
次のものを備えるポンプシステム。
ａ．流体にポンプ作用をするポンプ、
ｂ．前記ポンプに直接連結した駆動モ−タ、および
ｃ．前記駆動モ−タを制御するために前記ポンプに結合したモ−タコントロ−ラであり、そのモ−タコントロ−ラは、前記ポンプの液圧出力を制御するための動き制御アルゴリズムをもつ。
【請求項３】
前記アルゴリズムは、圧力スパイクを除去するためのサブル−チンを含み、圧力スパイクが生じるとき、過剰な液圧出力を電気エネルギ−を発生させるために用い、その電気エネルギ−をエネルギ−貯蔵手段に貯える、請求項２のシステム。
【請求項４】
前記アルゴリズムは、ポンプ圧力降下を除去するためのサブル−チンを含み、圧力降下が生じるとき、入力信号が今ある液圧出力設定に優先する、請求項２のシステム。
【請求項５】
前記駆動モ−タを、エネルギ−を供給するため、および前記液圧出力からエネルギ−を再生利用する、請求項２のシステム。
【請求項６】
前記アルゴリズムは、ポンプ軸トルク出力を測定し、測定したトルクを圧力供給信号に変換するためのサブル−チンを含む、請求項２のシステム。
【請求項７】
前記アルゴリズムは、前記駆動モ−タからの出力を一定に保ち、それによって、液圧出力をその適用と同じに制限するサブル−チンを含む、請求項２のシステム。
【請求項８】
回生による再生エネルギ−を含む電気エネルギ−を貯えるため、および、一般の液圧アキュムレ−タが必要とされるような高エネルギ−適用の場合の要件を与えるための手段をさらに備える、請求項２のシステム。
【請求項９】
前記アルゴリズムは、前記液圧出力と互いに関係する容積パルスを用いることによって、前記ポンプのシリンダの位置を定めるサブル−チンを含む、請求項２のシステム。
【請求項１０】
前記アルゴリズムは、ポンプの漏れ度合を検出し、所定の漏れ限度を越えたときに警報を出力するサブル−チンを含む、請求項２のシステム。
【請求項１１】
前記アルゴリズムは、ポンプ出力レベルを評価し、評価した出力レベルに対応する、トルク対速度のプロフィ−ルを適用するサブル−チンを含む、請求項２のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連する出願】
【０００１】
　この出願は、２００１年３月２９日出願の米国特許出願第０９／８２１，６０３号の一部継続出願であり、その出典を示してその開示内容をここに一体に含める。
【発明の背景】
【０００２】
発明の分野
　この発明は、容積式ポンプのトルクプロフィ−ルに合わせて作った極グリッドに基づいてトルク目標値を電気的に減衰する方法であり、ポンプのラジアルクランク軸／カム軸／クランク腕の位置、およびポンプが供給する流体の速度の如何にかかわらず、一定のポンプ圧を生じる技術に関する。その方法では、電子プロセッサがポンプ入力軸の軸変位角度をトルクプロフィ−ルの基準極グリッドと比較し、ポンプモ−タに加える電気的なパワ−を変える。プロセッサは、また、ポンプ駆動の応答時間、モ−タの誘導リアクタンス、システムの慣性、ポンプの作用特性、およびポンプ減速時の回生（再生）エネルギ−を考慮することができる。
【０００３】
　また、この発明は、精密液圧エネルギ−の供給システムに関する。ポンプを主原動源（モ−タ）、および関連のモ−タコントロ−ラに直接結合することにより、下流に何ら装置を用いることなく、液圧駆動機械の動きを完全にコントロ−ルすることができる。モ−タコントロ−ラの中に動きの制御アルゴリズムを用いることにより、ポンプ揚程の液出力をフィ−ドフォワ−ド制御でコントロ−ルする。
【０００４】
先行技術の説明
　今まで、高圧の流体運動を必要とする場合、通常、容積式ポンプが使用されている。容積式ポンプは、一般に、往復動ピストンとシリンダとの変形であり、その流れ（流量）をある種の弁によってコントロ−ルする。しかし、往復動の機械類は、ロ−タリ式（回転／揺動式）の機械類に比べて魅力が薄い。なぜなら、往復動の機械の出力は周期的であり、シリンダは交互に吸入と排出とになり、したがって、その出力には中断がある。この不利な状況については、多重（多連）のシリンダを使用したり、流れ（流量）アキュムレ−タ、減衰器やダンパ−を通してポンプ出力をバイパスさせたり、あるいは、過剰な圧力を逃がし、高圧な流れ（流量）出力を除去したりすることによって、ある程度は克服することができる。
【０００５】
　圧力および流れ（流量）出力が不均一であることに加え、往復動ポンプには、その出力に比例して入力側のパワ−が不均一であるという不利な点がある。このような不利があるため、往復動ポンプは、装置が過剰に疲労したり損傷を受け、そして、効率も良くない。アキシャル（回転斜板）ポンプの場合、圧縮行程（入力軸トルクが最大になる行程）のときポンプの連結ロッドあるいはカムをクランク腕の方向に対して直交するように位置させる際、ポンプ駆動部を、必要とする高トルクに合うようなサイズにしなければならない。
【０００６】
　さらに、適用の上での要求が変わると、複雑なバイパス、再循環、あるいは逃がしシステムも利用し、システムが「空運転（デッド−ヘッディング）」にならないようにしなければならない。すなわち、もしポンプの作動中に流れ（流量）出力が妨げられるときには、増大した圧力によってポンプがブレ−クダウン（破壊）するか、あるいは動きを停止するであろう。もしポンプの停止が起こったら、充分な値の電圧およびアンペア数が加わっているにもかかわらず、ロ−タがロックされた状態に順応するため、一般の誘導形電気モ−タは焼き切れてしまうだろう。一般に、定容量形ポンプをもつシステムでは、作動中の最大のシステム圧力を制御するため、リリ−フ弁を用いる。したがって、ポンプは、そのように大きなパワ−を逃がす使い方にもかかわらず、最大限の圧力で最大限の流れ（流量）を供給する。
【０００７】
　これを考慮し、ある先行技術では、ポンプモ−タのトルク出力に関係する問題を修正するという試みがなされた。
【０００８】
　米国特許第５，９７１，７２１号において、偏心した伝動装置が往復動ポンプから駆動モ−タにトルク需要電力を送っている。その需要電力は時間に伴って異なり、駆動モ−タ上のトルク需要電力が実質的に一定になるようにしている。その結果、伝動入力軸における容積式ポンプを駆動するために必要とするトルク変動を一様にし、ポンプ出力圧を一定にするという効果を生む。これが達成されるのは、ギヤベルトと一緒の偏心ピッチ円スプロケットセット、あるいはギヤセットと調和した偏心ピッチ円を使うことによる。
【０００９】
　偏心ギヤあるいはスプロケットのセットを使うことは、全トルク要件、およびポンプの吐出しパルスの大きさに対して大きな効果がある。しかし、たいていのポンプは多連シリンダ、またはベ−ンあるいはギヤタイプであるので、ポンプの入力軸のトルク要件は、偏心して調和した伝動部品によって作る減少パタ−ンを用いることでは、完全には対応（均一化）することができない。
【００１０】
　米国特許第５，９４７，６９３号においては、位置センサが、リニアコンプレッサのピストン位置を検出することによって、信号を出力している。コントロ−ラは、その位置信号を受け、コントロ−ル信号を送り、リニアモ−タからの指向性のある運動出力を制御する。
【００１１】
　米国特許第４，７２６，７３８号では、一定の軸速度回転を保つために、１８ないしは１９のトルクリ−ドを主軸に沿って測定し、それらを主軸の特定の角度に対しての、必要なモ−タトルクに変える。
【００１２】
　米国特許第４，９７１，５２２号においては、コントロ−ラに対して、巡回リ−ドトランスジュ−サ入力および回転速度計の信号入力を用い、異なる巡回モ−タ入力制御信号を送り、必要なモ−タトルク出力を生じている。はずみ車をモ−タに結合し、軸速度を維持するようにしている。しかしながら、モ−タの速度は大きく異なり、トルクは程度は小さいが異なる。
【００１３】
　米国特許第５，１４１，４０２号は、モ−タに加えるべき電流および周波数について、流体の圧力およびポンプからの流量信号に応じて異ならせることを示している。
【００１４】
　米国特許第５，２９５，７３７号では、予め定めた巡回圧力要件に応じて整流器によってモ−タ出力を異ならせることを示している。モ−タ速度については、消費する容量に比例し、そして、圧力に反比例するようになされている。
【００１５】
　先に述べたことから、ポンプのトルクプロフィ−ルを電気的に減衰させることが必要であることが分かるであろう。トルクプロフィ−ルを入力軸変位や他の既知のファクタ、たとえばシステム慣性やポンプ駆動の応答時間などと比較し、ポンプをフィ−ドフォワ−ド制御で駆動することによって、ねらいとする供給容積の全範囲にわたって、ポンプパワ−に共通の一般的なリプルなしに、一定の圧力したがって一定の流量を生じさせるができる。
【００１６】
　また、先に述べた液圧ポンプシステムでは、出力圧力および流量をマイクロな（非常に微小な）意味で制御する。これらの考え方によれば、それが圧力あるいは流量に限られるとしても、入力軸トルクおよび速度を調整し、一定の液圧出力を生じさせようとする。米国特許第５，９７１，７２１号および米国特許出願第０９／８２１，６０３号を参照されたい。出典を示して、それらの内容をここに一体に含める。
【００１７】
　さらに、先行するポンプシステムの作動においては、液圧流量および圧力の高い範囲のものを動的に提供しようとする試みであり、液圧出力を調整するために、流れ通路の中に下流装置を設置することが求められる。そのようなシステムでは、ポンプが最大の液圧流量（主要な原動源として）を供給し、下流の装置が出力を調整し、使用要件に合致させる。
【００１８】
　そのようなシステムにおける主要な原動源は、一般には、定速度誘導電動機である。液圧出力を制御するために、フィ−ドバック装置、プロセッサ（機械的にバランスがとれたものか、あるいは電子的なもの）および液圧サ−バ弁を液の流れの中に置き、流量および圧力を調整する。液圧供給のためのこの方法は、全システムの中の液圧出力部分におけるシステムの「苦悩」となる。不都合なことに、これらのシステムは、液圧駆動の多くの装置を必要とし、機械的なもの（幾何学的な配列）に限られ、全システム性能から見るとエネルギ−が不充分であり、動的な応答範囲が小さい（一般には、１０−１）。
【００１９】
　可変速度（ＶＦＣ）制御モ−タを組み込むことにより、その「苦悩」を主要な原動源の中に移動させようとする試みがなされている。しかし、それでは低速での限られたトルク供給ポテンシャルが得られるだけであり、また、その作動のために多くのフィ−ドバック制御装置が必要である。さらに、そのようなシステムの応答は、通常、１５０ｍｓの範囲よりもわずかに高いだけであるし、エネルギ−節約ポテンシャルは、５０％の範囲にすぎない。
【００２０】
　これらの手法は、マクロな意味（センス）で、エネルギ−を制御するパワ−ポンプに結合した主要な原動源に対する要求に向いており、したがって、ポンプの入力軸における流量（速度）および圧力（トルク）に向いている。さらに、望ましいシステムには、下流の流量制御装置およびフィ−ドバック回路を使用することなく、現存するシステムがもつ動き制御能力を繰り返し行うことが求められる。
【発明の開示】
【発明のサマリ−】
【００２１】
　したがって、この発明の目的は、ポンプからの出力圧力が一定になるようなモ−タトルク出力を生じるために、ポンプトルクの変動要件を電子的に減衰する方法を提供することにある。
【００２２】
　この発明の他の目的は、計算されたトルク変動要件に基づいて、ポンプモ−タのパワ−およびトルク出力を変える制御ファクタを提供することにある。
【００２３】
　この発明のさらに他の目的は、モ−タ出力と適用するものの液圧要件との間の力のバランスがとれた関係を与えることにより、ポンプシステムのエネルギ−効率を増し、それにより、それらの使用に伴う圧力変動を生じることなくエネルギ−節約トルク駆動を用いることができるようにすることにある。
【００２４】
　また、この発明は、ポンプのモ−タからの出力として実質的に一定の力を生じることにより、ポンプにおける疲労および損傷を減じ、ポンプのサイクルを適用するものの要件にまで減じることをも目的とする。
【００２５】
　さらにまた、この発明のさらなる目的は、モ−タからポンプに対し調整したトルク出力を成し遂げることができる電子的な伝送システムの設計情報を供給することによって、ポンプトルクの変動を電子的に減衰する方法を提供することにある。
【００２６】
　これらの目的を達成するため、この発明では、ねらいとするポンプの電子的な駆動の内部に、プロセス制御のための極マップを得る方法を提供する。この極マップは、プロセッサで内部的に計算（演算）されるか、あるいは、外部で計算された後でプロセッサに入力される。ポンプのトルクプロフィ−ルが得られ、極マップに書き換えられると、プロセッサは、その極マップを基準にしてポンプ入力軸の軸変位角度を比較することができる。プロセッサは、また、選択したファクタ、たとえばポンプ駆動の応答時間、モ−タ誘導リアクタンス、システム慣性、ポンプの適用特性、およびポンプ減速時の回生エネルギ−をも考慮に入れることができる。
【００２７】
　選択したファクタおよび比較結果を用いることにより、プロセッサは、その後、ポンプモ−タのトルク出力を規制（調整）するため、モ−タに加えるべきアンペア数、電圧および周波数を変化させるようモ−タコントロ−ラに信号を送る。確立した極マップ（ねらいとするポンプに対する）と協力して正確に調整したモ−タトルク出力をもつと、ポンプ出力圧力は、ポンプのクランク腕の位置あるいは流れの速度の如何にかかわらず、一定を保つ。
【００２８】
　この発明は、また、下流のフィ−ドバック装置を用いることなく、あるいは最小限の使用に止めつつ、液圧駆動機械の動きを完全に制御することができる、液圧エネルギ−供給システムを提供することを目的とする。
【００２９】
　そしてまた、この発明は、動き制御アルゴリズムを採用することにより、ポンプモ−タのパワ−およびトルク出力を変化させる制御ファクタを提供することをも目的とする。
【００３０】
　そのような目的を達成するため、この発明では、容積式ポンプをポンプ駆動モ−タおよび関連の制御部分に直接連結するようにする。モ−タ制御に動き制御アルゴリズムを採用することにより、ポンプ揚程での液圧出力は、同時に追従する。ここに挙げる制御特性は、ポンプに連結した制御システムに対し開発したアルゴリズムおよびサブル−チンによって、このシステムに一体化されるであろう。　　　
【００３１】
　次に、この発明について、さらに完全な詳しい内容を添付の図面を参照しながら説明しよう。
【好適な実施例の詳細な説明】
【００３２】
　さて、詳しく図面を見てみよう。そこには、数図を通して、同様の構成要素に対して同様の番号を付けてある。図１のブロック１−５は、ねらいとするポンプに対するトルクプロフィ−ルの基準となる極ガイドの進展を示している。
【００３３】
　図１のブロック１およびグラフ表示した図２において、行程容積の出力特性が、入力トルク変動の相対平均１４を上回る１０か、下回る１２かに直接関係しているであろう。プロセッサは、たとえば、プランジャの数、ピストンポンプのピストン、あるいはロ−タリポンプのベ−ン／ギヤのような出力吐出し特性を確認する。プロセッサは、また、相対平均を利用する。相対平均は、ポンプの特定の出力圧力におけるポンプ入力軸についての基本的なトルク要件の代表である。脈動パタ−ン１６は、ポンプの行程容積空間の数と回転ごとに同じ割合で繰り返されるだろう。図２に示すように、３重（３連）の容積式ポンプでは、ポンプ入力軸の各１２０°の回転ごとに脈動パタ−ン１６は繰り返される。これらのトルク変動、つまり、平均１４を上回る１０か、下回る１２かが、図１のブロック１において、計算（演算）され記録される。
【００３４】
　他のポンプ、たとえば５重（５連）のプランジャポンプ（５つのプランジャを結合している）では、脈動パタ−ンは、ポンプ入力軸の一回転当たり５回生じる。入力圧力が一定であれば、７２°ごとに繰り返される。また、９個のベ−ンをもつロ−タリ式のベ−ンポンプでは、入力圧力が一定であれば、脈動は、ポンプ入力軸の４０°の回転ごとに繰り返されるだろう。
【００３５】
　図１のブロック２およびグラフ表示した図３において、ねらいとするポンプシステムについての変位角度（押しのけ角度）に対するトルクプロフィ−ルは、各行程容積部材（容積押しのけ部材）のトルク要件の合計であり、平均より上１８のパ−セントと平均より下２０のパ−セントを示している。
【００３６】
　図１のブロック３では、パワ−ポンプについての入力トルク変動の大きさをプロセッサで決定している。そのトルク変動の大きさは、一回転で作動する行程容積空間の数と関係“Ｑ”である。関係“Ｑ”の計算は、プランジャ／ピストンの回転中心と行程回転中心との間の直線距離“Ｌ”と行程半径“Ｒ”との掛算、つまり、“Ｑ＝ＬＲ”である。表形式の図４は、異なる“Ｑ”をもつ３重ポンプについての平均より上および下の入力トルクの百分位数変動を示している。
【００３７】
　図５は、３重ポンプについてのトルクプロフィ−ルを示すために、全体のトルク変動を図式化して示している。図には、その３重ポンプ（一回転ごとに３つの容積押しのけがある）が４：１での“Ｑ”をもち、平均より上および下の変動がある場合を示す。平均としては、基本的な二乗平均の平方根ｒｍｓ（ｒｏｏｔ　ｍｅａｎ　ｓｑｕａｒｅｄ）が代表される。その二乗平均の平方根ｒｍｓは、ポンプ入力軸のトルク要件の値であり、ポンプクランク腕の角度変位に対するポンプの特定の出力圧力での値である。関係“Ｑ”およびトルク変動への影響については、ロ−タリ式のポンプにも適用することができる。ｔ１−ｔ１５（プロット点としての）を用いるプロットした幾何学的な距離変動は、次にトルクプロフィ−ルに置かれる。
【００３８】
　図１のブロック４および図式化して示す図６において、トルクプロフィ−ルおよびポンプの入力軸角度変位に基づいて、ポンプの極マップ（ｐｏｌａｒ　ｍａｐ）を決定する。極マップの中心３４は、トルクがゼロを示す。軌道のように示す増加（インクリメントあるいは増分）線３６は、ねらいとするポンプの入力軸の角度変位である。プロットしたポンプトルクの変動曲線３８は、平均４０より上や下の部分がある。そのような変動曲線３８は、ねらいとするポンプの各行程容積部材（容積押しのけ部材）のトルク要件の合計についての幾何学的なパ−セントであると考えられる。
【００３９】
　基本的な直径中心から極マップの中心上にプロットした各点の距離は、ポンプ入力軸変位角度（ｔ１−ｔ１５）に対するトルクから確立した基本的な半径百分位数についての幾何学的な距離変動（上方あるいは下方）である。それらの幾何学的な距離変動は、図５で定まるプロット点である。選択したポンプシステムの角度変位プロフィ−ルに対するトルクは、図１のブロック５におけるプロセッサの比較アルゴリズムに対する基準極ガイドになる。ブロック１−５でプロセッサが定める基準極ガイドは、また、外部の別のプロセッサで定めた後で、プロセッサに入力することもできる。
【００４０】
　図１のブロック６−１０は、ポンプで一定の出力圧力を生じるため、トルクプロフィ−ルを電子的に減衰する動作工程である。その中で、ブロック６は、動作中のポンプの入力軸の角度変位の伝達（伝送）を示す。入力軸上に取り付けたパルス送信機が、カウンタ（プロセッサの一部である）に対しポンプ駆動の角度位置を中継する。
【００４１】
　図１のブロック７では、電子プロセッサがこの出力軸位置フィ−ドバック情報を集合し、角度変位デ−タを処理する。プロセッサは、それから、ポンプの極大値要件から、ブロック５の予め定めた基準極マップと比較し駆動出力トルクを減衰する。そして、該当するトルク指令値を選択する。
【００４２】
　図１のブロック８においては、システム読出しの他の入力、たとえば、システム慣性、寄生リ−ド、オフスロットル摩擦（ｏｆｆ　ｔｈｒｏｔｔｌｅ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ）、ポンプ応答時間、モ−タ誘導リアクタンス、ポンプの適用特性、ポンプ減速時の回生エネルギ−や翻訳（伝送）速度が、ファクタとして選択される。それらは、プロセス制御の変化のために、プロセッサアルゴリズムに組み込まれる。
【００４３】
　図１のブロック９では、ブロック７および８の入力に基づいて、電子駆動部をもつプロセッサは、補正したアンペア数、電圧、およびモ−タの周波数を適用するため、モ−タコントロ−ラに信号を送る。それらの補正信号によって、ポンプ入力軸の角度変位に応じて修正されたトルクが生じる。
【００４４】
　図１のブロック１０では、モ−タコントロ−ラおよびモ−タに対する結果としての信号によって、ポンプのラジアルクランク軸の位置および液圧ポンプの速度の如何にかかわらず、ポンプシステムは、システムの流量の全範囲にわたって一定の圧力を生じる。
【００４５】
　図１のブロック１１は、この方法をこれからのシステムに用いることを示している。この方法によってポンプ動作から集めた情報を利用して、トランスミッション機器や電子装置のようなより応答的な部品を設計することができる。より応答的な部品は、ブロック６−１０の間の時間増分を減じるであろう。応答時間が減ることに応じて、角度変位に対して作られるトルク出力は、効率を増すであろう。
【００４６】
　図７は、この発明による精密液圧供給システム７１を示している。有利なことに、このシステムでは、主要な原動源７３および関連のモ−タ駆動コントロ−ラ７４に対して、容積式ポンプ７２を直接連結している。このポンプシステムにおける主要な原動源７３は、たとえば、定速度誘導モ−タである。そのモ−タは、たとえば、１０００−１（トルク）のタ−ンダウン比をもつ。モ−タコントロ−ラ７４としては、たとえば、電子サ−ボ式のものを適用することができる。モ−タ７３およびモ−タコントロ−ラ７４に対してポンプ７２を直接連結したことにより、下流の流量制御機器、フィ−ドバック制御機器、液圧エネルギ−貯蔵装置（アキュムレ−タ）、あるいは一般のポンプシステムで通常用いる消散装置のいずれをも必要とせず、ポンプ７２の動きを完全に制御することができる。
【００４７】
　図７のシステムは、電子モ−タコントロ−ラの中に動き制御アルゴリズムを備えている。それにより、揚程における液圧出力は、そのアルゴリズムが作り、モ−タに送られる制御信号に同時に追随する。この能力によって、システムの「苦悩」を主要な原動源回路の電子的な処理能力の中に直接置くことにより、大きな範囲の動的な液圧エネルギ−を供給することができる。トルク（結果としては、液体圧力）および速度（結果としては、液体流量）の調整について、主要な原動源の電子サ−ボタイプ制御の中で最も効果的に処理することができる。
【００４８】
　米国特許出願第０９／８２１，６０３号および米国特許第５，９７１，７２１号、これらは出典を示してここに含めるが、それらをここに述べるマクロな動きの制御に含ませることにより、システムの応答、液圧適用の“キ−パッド（テンキ−）”同調、高効率のシステム特性、および単純化した液圧回路の面で改善を図ることができる。
【００４９】
　次に、この発明による制御特徴の数例を詳しく説明する。それらの特徴は、実行可能な特徴のごく一部を示す。ポンプに連結した主要な原動源のサ−ボ制御システムについての制御アルゴリズムおよびサブル−チンによって、液圧供給システムに電子的に組み込むことができる制御特徴は多い。
【００５０】
“ＳＬＡＭ　吸収”特徴
　“ＳＬＡＭ”サブル−チンは、圧力スパイク（パルス状のひずみ）を除去することによって、液圧部品の保護をするエネルギ−吸収機能である。適用（用途）によっては、流量の大きさが急激に減じるとき、圧力の“スパイク”が生じる。これは普通に起こることである。たとえば、方向制御弁が閉じ、そして、それに引き続いてリリ−フ弁が、システムの流量を普通にするように、過剰な流量をタンクに逃がすときなどに生じる。
【００５１】
　この状態は、好ましくない。そのような事態が生じたとき、それを除去するために、この発明は、“ＳＬＡＭ”機能を作動させる独立した（個別の）入力をもつ。そのような事態の可能性について、仕事を委任されたときに決定する。“位置の検出”特徴（後述する）を用いることによって、必要なときに、“ＳＬＡＭ”サブル−チンを引き出すことができる。“ＳＬＡＭ”特徴によって、電子駆動は、主要な原動源がもつ回生能力（モ−タを発電機に戻す）を通してシステムの慣性エネルギ−を捕獲し、しかも、この捕獲した電気エネルギ−７６をエネルギ−貯蔵手段７５（下の「エネルギ−貯蔵システム」参照）に貯える。普通に逃がしたエネルギ−は、このようにしてこの機能の間駆動部が捕獲し、それによって、エネルギ−を節約し、また、液圧システムのホ−スの疲労を低減する。
【００５２】
“ＪＡＢ適用”特徴
　“ＪＡＢ”特徴は、使用者が定める時間および振幅（大きさ）をもつ迅速なポンプ加速特徴を生じさせることにより、圧力「降下」を除去する。これは、基準流量あるいは圧力入力目標値より上および越えるものに適用する。ある場合には、適用（用途）によって必要とする流量の急速な増加があることによって、圧力の低下が生じる。その圧力低下は、ポンプシステムの高慣性構成部分が求められる供給速度に加速されるまで続く。特定の用途においてこの降下（低下）が好ましくないようなとき、個別の入力によって、この迅速な“ＪＡＢ”加速特徴を作動する。それは、ポンプを制御する基準流量あるいは圧力入力目標値より上および越える場合である。
【００５３】
“二重機能ポンプ／モ−タ”特徴
　この特徴は、単一ユニットの液圧モ−タ／ポンプ特徴に対するもので、同じ液圧装置によってエネルギ−の供給および再利用（回生あるいは再生、および貯蔵）を行う。
【００５４】
“圧力ル−プ”特徴
　この特徴は、圧力供給信号に変える、ポンプ軸トルク出力測定方法である。
【００５５】
“定ＨＰシステム”特徴
　この特徴は、供給する流量の如何にかかわらず、エネルギ−上限を維持するための、定出力電子駆動システムである。
【００５６】
“エネルギ−貯蔵システム”特徴
　この特徴は、回生（“二重機能ポンプ／モ−タ”および“ＳＬＡＭ”特徴を参照）によるエネルギ−の再利用のため、あるいは液圧アキュムレ−タによって一般に得る高出力エネルギ−スパイクのための、駆動システム中の電気エネルギ−貯蔵装置７５である。
【００５７】
“位置の検出”特徴
　この特徴によれば、容積パルスがポンプ出力容積に互いに関連し、インクリメンタルパルスを生じることになる。この容積パルス（電子駆動モジュ−ルによる出力）は、既知の液圧シリンダおよびそれらの対応する行程容積の位置決めのために用いる。
【００５８】
“漏れの検出”特徴
　このサブル−チンは、使用者が定めた過剰な液圧の漏れ度合を検出するために用いる。この特徴は、“位置の検出”機能の出力を既知の動きの限度と比較し、もし所定の大きさを越える食い違いがあるなら、警報を出力することになる。
【００５９】
“出力ゲインオフセット”特徴
　この特徴によれば、使用者は、液圧供給の出力ゲインレベルを評価し、どのような用途の絞りあるいは機械的な変動も克服する。その評価結果は、求められる液圧出力についての速度に対するトルクのプロフィ−ルとなる。
【００６０】
　図８は、５点でのトルクプロフィ−ルの一例を示す。５点は、（１）ゲインゼロ８０１、（２）ゲインＬｏ（低ゲイン）８０２、（３）ゲインＭｉｄ（中ゲイン）８０３、（４）ゲインＨｉ（高ゲイン）８０４、および（５）ゲインＭａｘ（最大ゲイン）８０５である。グラフにプロットした５つのゲイン点について、次に説明する。
【００６１】
１．ゲインゼロ：「供給圧力」対「速度ゼロ」（この点のＲＰＭ、つまり毎分の回転の値は、いつもゼロＲＰＭに固定される）に対して、ゲインゼロは、速度が減少するとき、圧力基準目標値を“０”に修正し、システムの「静止摩擦（スティクション）」を補正（補償）する。
【００６２】
２．ゲインロ−（低ゲイン）：「供給圧力」対「速度」に対して、低ゲインは、速度が増加／減少するとき、圧力基準目標値を修正し、システムのロスを補償する。
【００６３】
ゲインロ−ＲＰＭ：使用者が定めたＲＰＭ範囲（通常は、０−５０ＲＰＭ）でポンプシステムが作動するとき、「ゲインロ−」の値を適用する。そのゲインは、０ＲＰＭで「ゲインゼロ」の値をもつ傾いたオフセットで始まり、「ゲインロ−ＲＰＭ」で「ゲインロ−」の値で終わる。この速度を越える作動については、「ゲインＭＩＤ（中ゲイン）」点に立ち上がる。
【００６４】
３．ゲインＭｉｄ（中ゲイン）：「供給圧力」対「速度」に対して、中ゲインは、速度が増加／減少するとき、圧力基準目標値を修正し、システムのロスを補償する。
【００６５】
中ゲインＲＰＭ：使用者が定めたＲＰＭ範囲（通常は、５０−７００ＲＰＭ）でポンプシステムが作動するとき、「中ゲイン」の値を適用する。そのゲインは、「ゲインロ−ＲＰＭ」で「ゲインロ−」の値をもつ連続したオフセットで始まり、「中ゲインＲＰＭ」で「中ゲイン」の値で終わる。この速度を越える作動については、「高ゲイン」点に立ち上がる。
【００６６】
４．ゲインＨｉ（高ゲイン）：「供給圧力」対「速度」に対して、高ゲインは、速度が増加／減少するとき、圧力基準目標値を修正し、システムのロスを補償する。
【００６７】
高ゲインＲＰＭ：使用者が定めたＲＰＭ範囲（通常は、７０１から最大ＲＰＭまで）でポンプシステムが作動するとき、「高ゲイン」の値を適用する。そのゲインは、「中ゲインＲＰＭ」で「中ゲイン」の値をもつ連続したオフセットで始まり、「高ゲインＲＰＭ」で「高ゲイン」の値で終わる。この速度を越える作動については、「最大ゲインＲＰＭ」点に立ち上がる。
【００６８】
５．最大ゲイン：「供給圧力」対「最大駆動速度」（この点のＲＰＭ、つまり毎分の回転の値は、いつも最大速度ＲＰＭに固定される）に対して、最大ゲインは、速度が増加／減少するとき、圧力基準目標値を減衰し、システムのロスを補償する。
【００６９】
　以上の説明についての変形は、いわゆる当業者にとって自明であろう。この発明の考え方は、添付の各クレ−ムの内容の範囲でいろいろと変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】トルクプロフィ−ルの電子的な減衰、およびその結果としてのポンプ制御の方法に必要とする各工程を示すブロック図である。
【図２】ポンプ入力軸回転角度に基づく、３重ポンプについての入力トルク変動を示すグラフである。
【図３】３重ポンプの入力軸の角度変位に対する、入力トルク変動の百分位数合計を示すグラフである。
【図４】３重ポンプについて入力トルクが平均より上および下に位置する変動を示す表であり、プランジャ／ピストンの回転中心と行程回転中心との間の直線距離と行程半径とを掛算したものに関連している。
【図５】３重ポンプについて全トルク変動に基づいて幾何学的な距離変動点をプロットしたものを示すグラフである。
【図６】ポンプ入力軸の角度変位に対するトルクプロフィ−ルを示す極マップである。
【図７】この発明による精密液圧供給システムを図解して示す説明図である。
【図８】この発明による典型的な液圧システムについて速度−トルクのプロフィ−ルの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７１】
７１　液圧供給システム
７２　容積式ポンプ
７３　主要な原動源（モ−タ）
７４　モ−タコントロ−ラ（モ−タ駆動コントロ−ラ）
７５　エネルギ−貯蔵手段
７６　電気エネルギ−
【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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