JP2724820B2 - 可変容量型油圧ポンプの制御装置 - Google Patents
可変容量型油圧ポンプの制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エンジンによって駆動される可変容量型油
圧ポンプを制御する装置に関する。 〔従来の技術〕 パワーショベル等の建設機械には、各種の油圧アクチ
ュエータに圧油を供給する可変容量型油圧ポンプが設け
てある。そして、このポンプの吸収トルクを作業モード
（高負荷作業、軽負荷作業等）に応じて変化させる装置
が例えば特開昭60-204987号によって提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記建設機械においては、上記可変容量型油圧ポンプ
を駆動するエンジンがオーバヒート状態になることがあ
るが、この場合でも、エンジンの負荷を軽減すれば作業
を続行することができる。 一般の乗用車においては、オーバヒート時にエンジン
をローアイドル回転状態にして、冷却ファンの送風でエ
ンジンの温度を低下させるようにしているが、この手法
は建設機械に適用できない。 なぜなら、エンジンをローアイドル回転状態にするこ
とは、建設機械による作業を中断することになるからで
ある。 そこで、上記オーバヒート時に、可変容量型油圧ポン
プの吸収トルクを設定トルクまで低下させてエンジンの
負荷を軽減するという技術が提案されている。 この技術によれば、ポンプの吸収トルクを低下させた
状態（オーバヒート時）においてポンプの負荷圧力が変
動すると、その変動に伴うポンプの吸収トルク変化を該
ポンプの吐出容量（斜板傾転角）を変化させることによ
って吸収することになるが、上記設定トルクが低い場合
には、上記負荷圧力の変動に対する吐出容量の変動が極
めて大きくなって、上記ポンプを駆動原とする作業機械
の操作性や制御安定性が損なわれることになる。 本発明の目的は、エンジンのオーバヒート時に、可変
容量型油圧ポンプを駆動原とする作業機械の操作性や制
御安定性を損なうことなくエンジンの負荷を軽減するこ
とができる可変容量型油圧ポンプの制御装置を提供しよ
うとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、エンジンの回転数を検出するエンジン回転
数検出手段と、前記エンジンによって駆動される可変容
量型油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、
負荷の大きさに対応した作業モードを指示する作業モー
ド指示手段と、前記作業モード指示手段で指示される作
業モードに応じたポンプ吸収馬力特性を設定する吸収馬
力特性設定手段と、前記吸収馬力特性設定手段によって
設定される吸収馬力特性、前記回転数検出手段で検出さ
れるエンジン回転数および前記圧力検出手段で検出され
るポンプ吐出圧力に基づき、該吸収馬力特性に従った吸
収馬力を得るための前記ポンプの斜板傾転角指令を作成
する指令作成手段と、前記ポンプの斜板傾転角が上記斜
板傾転角指令に従った大きさとなるように上記斜板を制
御する斜板制御手段とを備えた可変容量型油圧ポンプの
制御装置において、前記エンジンのオーバヒートを検出
するオーバヒート検出手段と、前記オーバヒートが検出
された場合に、前記吸収馬力特性設定手段によって設定
されるポンプ吸収馬力特性に代えて軽負荷作業モードに
ついてのポンプ吸収馬力特性を選択設定する吸収馬力特
性変更手段と、前記オーバヒートが検出された場合に、
前記エンジンのガバナに設定する目標エンジン回転数を
所定回転数だけ低下させる回転数変更手段とを設けたこ
とを特徴としている。 〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 第１図は、本発明の実施例を示したブロック図であ
る。 同図に示す可変容量型油圧ポンプ２は、エンジン１に
よって駆動され、斜板駆動用アクチュエータ３によって
その斜板2aの傾転角を変化させることにより１回転当り
の吐出流量Ｖが変化される。 なお、このポンプ１の吐出圧油は、図示されていない
建設機械の作業機等を駆動する油圧アクチュエータ（た
とえば油圧モータ、油圧シリンダ）に供給される。 同図に示すアクセルセンサ４は、アクセルレバー５の
操作量に対応した信号を、エンジン回転センサ６は、エ
ンジン１の実際の回転数Ｎを示す信号を、圧力センサ７
は、ポンプ２の吐出圧力を示す信号を、さらに温度セン
サ８は、エンジン１の温度Ｔ（たとえば、冷却水温、排
気温）を示す信号をそれぞれ出力する。 作業モード切換スイッチ９は、作業状態に応じてオペ
レータにより操作され、このスイッチ９によって高負荷
作業用のＨモード、中負荷作業用のＭモードおよび低負
荷作業用のＬモードが選択指示される。 上記アクセルセンサ４より出力される信号は、コント
ローラ10で増幅等の処理を施されたのち、目標エンジン
回転数Nrを示す信号として、比例ソレノイド11に入力さ
れる。 比例ソレノイド11は、第２図に示すように、カバナ12
の燃料コントロールレバー13を駆動するためのアクチュ
エータとして設けられており、この比例ソレノイド11の
付勢力による上記コントロールレバー13の変位によって
目標エンジン回転数が変化される。 いま、上記エンジン１の発生馬力をWE、可変容量型油
圧ポンプ２の吸収馬力をWPとすると、これらはある負荷
条件下において次のように表わされる。 WE＝WP＝K1・Ｐ・Ｑ＝K2・Ｐ・Ｎ・Ｖ ……（１） ただし、P;ポンプの吐出圧（kg/cm2） Q;ポンプの吐出流量（l/min） N;エンジンの回転数（rpm） V;ポンプの１回転当りの吐出流量（cc/rev） K1，K2：定数 そして（１）式から Ｖ＝WP／（K2・Ｐ・Ｎ） ……（２） という関係が得られる。なお、周知のように、ポンプ２
の１回転当りの吐出流量Ｖは斜板2aの傾転角と1:1に対
応し、したがって（２）式に示す吐出流量Ｖは斜板傾転
角を示唆している。 第３図において、符号Ａはエンジン１の定格馬力カー
ブ、つまりアクセルレバー５をフル位置に操作した状態
での馬力カーブを示す。 通常、建設機械ではアクセルレバー５をフル位置に操
作した状態で作業が行なわれ、このときのエンジン１の
最大馬力点はP1となる。 同図に示すラインB,CおよびＤは、予め設定したポン
プの吸収馬力特性である。これらの馬力特性は、それぞ
れエンジン回転数Ｎを変数とする単調増加関数f
1（Ｎ），f2（Ｎ）およびf3（Ｎ）であり、P1，P2およ
びP3点で各々エンジンの定格馬力カーブＡと交差する。 メモリ14には、これらの馬力特性が予め格納されてい
る。 （２）式に示したポンプ２の吸収馬力WPを上記関数f1
（Ｎ）、f2（Ｎ）およびf3（Ｎ）に従って変化させるに
は、それぞれ下式（３），（４）および（５）に示す吐
出流量Ｖが得られるようにポンプ２の斜板傾転角を制御
すればよい。 Ｖ＝f1（Ｎ）／（K2・Ｐ・Ｎ） ……（３） Ｖ＝f2（Ｎ）／（K2・Ｐ・Ｎ） ……（４） Ｖ＝f3（Ｎ）／（K2・Ｐ・Ｎ） ……（５） そして、スロットレバー５がフル位置に操作されてい
る状態下で，上記（３），（４）および（５）式に従っ
てポンプ２の斜板傾転角を制御した場合、エンジン１の
発生馬力WEとポンプ２の吸収馬力WPがそれぞれ上記の
P1，P2およびP3点でマッチングすることになる。 また、スロットルレバー５の操作量が減少されて、目
標エンジン回転数がΔＮだけ低下された場合には、つま
りエンジン１の馬力カーブが第３図に符号Ａ′で示すご
とく設定された場合には、上記（３），（４）および
（５）式に従って斜板傾転角を制御することにより上記
エンジン１の発生馬力WEとポンプ２の吸収馬力WPがそれ
ぞれP1′点、P2′点およびP3′でマッチングすることに
なる。 第５図は、第１図に示したコントローラ10の処理手段
を示す。この手順では、まず、作業モード切換スイッチ
９によって作業モードＬが指示されているか否かが判断
され（ステップ100）、該モードＬが指示されていない
場合には、次のステップ101で作業モードＭが指示され
ているか否かが判断される。 そしてモードL,Mが共に指示されていない場合には、
つまりモードＨが指示されている場合には、次のステッ
プ103でエンジン１がオーバヒートとしているか否かが
判断され、その判断結果がNOのときには、メモリ14に格
納された第３図に示す吸収馬力特性B,CおよびＤのう
ち、特性Ｂ＝f1（Ｎ）が選択設定される（ステップ10
8）。 一方、ステップ101の判断結果がYESの場合には、ステ
ップ109でエンジン１がオーバヒートしているか否かが
判断され、オーバヒートしていない場合にはステップ10
4で第３図に示した特性Ｃ＝f2（Ｎ）が選択設定され
る。またステップ100の判断結果がYESの場合には、ステ
ップ111で第３図に示した特性Ｄ＝f3（Ｎ）が選択設定
される。 なお、ステップ102,109におけるオーバヒートの判断
は、前記温度センサ８の出力に基づいて行なわれる。 ステップ108,109および111のいずれかにおける選択設
定処理が実行されたのち、前記エンジン回転センサ６の
出力に基づいてエンジン２の回転数Ｎが、また、前記圧
力センサ７の出力に基づいてポンプ１の吐出圧力Ｐが各
々検出される（ステップ105）。 そして、ステップ108で特性Ｂ＝f1（Ｎ）が選択設定
された場合には、その特性f1（Ｎ）とステップ105で検
出された回転数Ｎおよび圧力Ｐとに基づいて前記（３）
式に示した演算がステップ106で実行され、これによっ
てポンプ２の吸収馬力WPを特性f1（Ｎ）に従った値にす
るポンプ吐出流量Ｖが求められる。 また、ステップ104で特性Ｃ＝f2（Ｎ）が選択選択さ
れた場合およびステップ111で特性Ｄ＝f3（Ｎ）が選択
設定された場合には、それぞれステップ106で前記
（２）および（３）式に示した演算が実行され、これに
よってポンプ２の吸収馬力WPを特性f2（Ｎ）および特性
f3（Ｎ）に従った値にさせるポンプ吐出流量Ｖがそれぞ
れ求められる。 つぎのステップ107では、ステップ106で求められたポ
ンプ吐出流量Ｖを得るための斜板傾転角指令（Ｖに対応
した値となる）が作成され、かつ、この指令が前記斜板
傾転角用アクチュエータ３に出力される。 この結果、アクセルレバー５がフル位置にセットさ
れ、かつ、エンジン１がオーバヒートしていない状態下
で特性Ｂ＝f1（Ｎ）,C＝f2（Ｎ）およびＤ＝f3（Ｎ）が
選択設定された際には、それぞれ第３図に示したP1，P2
およびP3点において発生ポンプ２の吸収馬力とエンジン
１の発生馬力がマッチングすることになる。 つまり、モードＨが選択されて高負荷作業が行なわれ
る場合には、P1点の馬力がポンプ２に吸収される。ま
た、モードＭが選択されて中負荷作業が行なわれる場合
およびモードＬが選択されて軽負荷作業が行なわれる場
合には、それぞれP2点およびP3点の馬力がポンプ２に吸
収されることになる。 ところで、モードＨまたはモードＭで作業が行なわれ
ているときには、負荷の増大のためにエンジン１がオー
バヒートする場合がある。 第５図に示した手順では、作業モードＨが指示されて
いるときのオーバヒートがステップ102で判断され、こ
の場合、ステップ103でエンジン回転数をΔＮだけ下げ
る処理が実行されるとともに、つぎのステップ104で吸
収馬力特性Ｃ＝f2（Ｎ）が選択設定される。 つまり、作業モードＨ用の現吸収馬力特性Ｂ＝f
1（Ｎ）が、より軽負荷の作業に適合する作業モードＭ
用の吸収馬力特性Ｃ＝f2（Ｎ）に変更される。 また、モードＭが指示されているときのオーバヒート
はステップ109で判断され、この場合、ステップ110で同
じくエンジン回転数をΔＮだけ下げる処理が実行される
とともに、作業モードＭ用の現吸収馬力特性Ｃ＝f
2（Ｎ）が、より軽負荷の作業に適合する作業モードＬ
用の吸収馬力特性Ｄ＝f3（Ｎ）に変更される（ステップ
111）。 上記ステップ103あるいは110におけるエンジン回転数
低下処理は、前記比例ソレノイド11に加えられている目
標エンジン回転数Nrを示す信号を回転数Nr−ΔＮを示す
信号に変更させることを意味し、これによってエンジン
１の馬力カーブは第３図に示したＡ′となる。 以後、ステップ105,106および107において前述した各
処理が実行されるので、モードＨが指示されている状態
下でオーバヒートが生じた場合には、ポンプ２の吸収馬
力WPとエンジン１の発生馬力WEとのマッチングポイント
が第３図におけるP1点からP2′点に移行され、また、モ
ードＭが指示されている状態下でオーバヒートが生じた
場合には、上記マッチングポイントがP2点からP3点へと
移行される。 なお、目標エンジン回転数をΔＮ低下させるステップ
103の処理は、オーバヒート状態が解消するまで継続さ
れる。 上記P1点からP2′点へのマッチチングポイントの移
行、または、P2点からP3′点への同ポイントの移行に伴
い、エンジン１の出力馬力が大幅に減少され、この結
果、エンジン１はオーバヒート状態から正常な状態に速
やかに復帰することができる。 そして、エンジンがP2′またはP3′点の馬力を出力す
るようにポンプ１の斜板が制御されることから、建設作
業は続行することができる。 上記実施例においては、オーバヒート時にポンプ２の
吸収馬力特性を変更するとともにエンジン１の回転数を
低下させているが、もし、このエンジン回転数の低下処
理を実行しない場合には、モードＨが指示されている状
態下でのオーバヒート時に、上記マッチングポイントが
P1点からP2点へと移行され、また、モードＭが指示され
ている状態下でのオーバヒート時に、上記マッチングポ
イントがP2点からP3点へと移行されることになる。 この場合、上記マッチングポイントの移行は、（１）
式の吐出容量Ｖを減少させてポンプ２の吸収トルクを設
定トルクまで低下させることにより実現される。そし
て、この、吸収トルクの低下によっても、確かにエンジ
ン１の出力馬力は減少する。 ポンプ２の吸収トルクが低下された上記オーバヒート
時において、前記（１）式の負荷圧力Ｐが変動した場
合、この変動に対するポンプ２の吸収トルク変化を吸収
するために該ポンプ２の吐出容量（斜板傾転角）が変化
されるが、上記設定トルクの大きさによっては、上記負
荷圧力Ｐの変動に対する吐出容量の変動が極めて大きく
なり、そのため上記ポンプを駆動原とする作業機械の操
作性や制御安定性が損なわれることになる。 これに対して、オーバヒート時にエンジン回転数を低
下させるようにした上記実施例によれば、（１）式に示
すエンジン回転数Ｎの低下に基づくポンプ吸収馬力の低
下が見込めるので、上記手法による馬力低下量と同等の
馬力低下量を、ポンプ２の吸収トルクの低下を可及的に
抑制した状態で得ることができ、したがって、作業機械
の操作性や制御安定性が損なわれるという上記不都合を
回避することができる。 要するに、上記実施例においては、オーバヒート時に
エンジン回転数の低下処置とポンプ吸収馬力特性の変更
処置とが複合的に実行されるので、エンジン１の出力馬
力を低下させるという目的を作業機械の操作性や制御安
定性を損なうことなく達成することができる。 なお、上記実施例では第３図に示した吸収馬力特性B,
CおよびＤを予めメモリ14に格納しているが、これらの
特性に従ったポンプ吸収馬力をコントローラ10に演算さ
せることも可能である。 また、上記実施例では、アクセルレバー５がフル位置
に操作されているときの実施態様を示したが、もちろん
レバー５が中間操作位置に操作されている場合でも上記
と同様の制御が可能である。この場合には、もちろん個
々の中間位置についての吸収馬力特性f1（Ｎ），f
2（Ｎ）およびf3（Ｎ）がメモリ14に格納される。 さらに、上記実施例では、吸収馬力特性Ｃ＝f
2（Ｎ）,D＝f3（Ｎ）をそれぞれエンジン回転数Ｎにつ
いての単調増加関数としているが、これらの特性として
第４図に示すような等馬力特性を採用することもでき
る。 この第４図の等馬力特性Ｃ＝f2（Ｎ）,D＝f3（Ｎ）を
採用した場合、マッチングポイントがP1点からP2′点に
移行することにより馬力低下の度合およびマッチングポ
イントがP2点からP3′点に移行することによる馬力低下
の度合が、それぞれ第３図における同様の各馬力低下の
度合よりも小さくなる。 上記馬力低下は、エンジン回転数の低下とポンプ２の
吸収トルクの変化によってもたらされるが、第３図およ
び第４図におけるエンジン回転数の低下量は同じであ
る。したがって、上記馬力低下の度合が小さくなること
は、ポンプの吸収トルクの変化に基づく馬力低下が少な
いことを示唆している。 それ故、第４図の馬力特性C,Dを採用した場合には、
オーバヒートからの回復作用が第３図の馬力特性C,Dを
採用した場合よりも劣ることになるものの、ポンプの吸
収トルクの変化が少ないことから、作業機械の操作性や
制御安定性がより向上することになる。 なお、第４図の馬力特性Ｃ、Ｄを採用して、エンジン
回転数の低下量を大きく設定すれば、P1点からP2′点へ
のマッチングポイントの移行およびP2点からP3′点への
マッチングポイントの移行に伴って、ポンプ２の吸収ト
ルクをマッチングポイントの移行前の吸収トルク以上に
することも可能であり、この場合、マッチングポイント
の移行に伴うエンジンの出力馬力低下は、エンジン回転
数の低下のみによって実現されることになる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、エンジンのオーバヒート時に、ポン
プの吸収トルクの低下を可及的に抑制した状態でエンジ
ン負荷を軽減することができ、その結果、このエンジン
負荷の軽減時においても可変容量型油圧ポンプを駆動原
とする作業機械の操作性や制御安定性を良好に保持する
ことができる。
圧ポンプを制御する装置に関する。 〔従来の技術〕 パワーショベル等の建設機械には、各種の油圧アクチ
ュエータに圧油を供給する可変容量型油圧ポンプが設け
てある。そして、このポンプの吸収トルクを作業モード
（高負荷作業、軽負荷作業等）に応じて変化させる装置
が例えば特開昭60-204987号によって提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記建設機械においては、上記可変容量型油圧ポンプ
を駆動するエンジンがオーバヒート状態になることがあ
るが、この場合でも、エンジンの負荷を軽減すれば作業
を続行することができる。 一般の乗用車においては、オーバヒート時にエンジン
をローアイドル回転状態にして、冷却ファンの送風でエ
ンジンの温度を低下させるようにしているが、この手法
は建設機械に適用できない。 なぜなら、エンジンをローアイドル回転状態にするこ
とは、建設機械による作業を中断することになるからで
ある。 そこで、上記オーバヒート時に、可変容量型油圧ポン
プの吸収トルクを設定トルクまで低下させてエンジンの
負荷を軽減するという技術が提案されている。 この技術によれば、ポンプの吸収トルクを低下させた
状態（オーバヒート時）においてポンプの負荷圧力が変
動すると、その変動に伴うポンプの吸収トルク変化を該
ポンプの吐出容量（斜板傾転角）を変化させることによ
って吸収することになるが、上記設定トルクが低い場合
には、上記負荷圧力の変動に対する吐出容量の変動が極
めて大きくなって、上記ポンプを駆動原とする作業機械
の操作性や制御安定性が損なわれることになる。 本発明の目的は、エンジンのオーバヒート時に、可変
容量型油圧ポンプを駆動原とする作業機械の操作性や制
御安定性を損なうことなくエンジンの負荷を軽減するこ
とができる可変容量型油圧ポンプの制御装置を提供しよ
うとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、エンジンの回転数を検出するエンジン回転
数検出手段と、前記エンジンによって駆動される可変容
量型油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、
負荷の大きさに対応した作業モードを指示する作業モー
ド指示手段と、前記作業モード指示手段で指示される作
業モードに応じたポンプ吸収馬力特性を設定する吸収馬
力特性設定手段と、前記吸収馬力特性設定手段によって
設定される吸収馬力特性、前記回転数検出手段で検出さ
れるエンジン回転数および前記圧力検出手段で検出され
るポンプ吐出圧力に基づき、該吸収馬力特性に従った吸
収馬力を得るための前記ポンプの斜板傾転角指令を作成
する指令作成手段と、前記ポンプの斜板傾転角が上記斜
板傾転角指令に従った大きさとなるように上記斜板を制
御する斜板制御手段とを備えた可変容量型油圧ポンプの
制御装置において、前記エンジンのオーバヒートを検出
するオーバヒート検出手段と、前記オーバヒートが検出
された場合に、前記吸収馬力特性設定手段によって設定
されるポンプ吸収馬力特性に代えて軽負荷作業モードに
ついてのポンプ吸収馬力特性を選択設定する吸収馬力特
性変更手段と、前記オーバヒートが検出された場合に、
前記エンジンのガバナに設定する目標エンジン回転数を
所定回転数だけ低下させる回転数変更手段とを設けたこ
とを特徴としている。 〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 第１図は、本発明の実施例を示したブロック図であ
る。 同図に示す可変容量型油圧ポンプ２は、エンジン１に
よって駆動され、斜板駆動用アクチュエータ３によって
その斜板2aの傾転角を変化させることにより１回転当り
の吐出流量Ｖが変化される。 なお、このポンプ１の吐出圧油は、図示されていない
建設機械の作業機等を駆動する油圧アクチュエータ（た
とえば油圧モータ、油圧シリンダ）に供給される。 同図に示すアクセルセンサ４は、アクセルレバー５の
操作量に対応した信号を、エンジン回転センサ６は、エ
ンジン１の実際の回転数Ｎを示す信号を、圧力センサ７
は、ポンプ２の吐出圧力を示す信号を、さらに温度セン
サ８は、エンジン１の温度Ｔ（たとえば、冷却水温、排
気温）を示す信号をそれぞれ出力する。 作業モード切換スイッチ９は、作業状態に応じてオペ
レータにより操作され、このスイッチ９によって高負荷
作業用のＨモード、中負荷作業用のＭモードおよび低負
荷作業用のＬモードが選択指示される。 上記アクセルセンサ４より出力される信号は、コント
ローラ10で増幅等の処理を施されたのち、目標エンジン
回転数Nrを示す信号として、比例ソレノイド11に入力さ
れる。 比例ソレノイド11は、第２図に示すように、カバナ12
の燃料コントロールレバー13を駆動するためのアクチュ
エータとして設けられており、この比例ソレノイド11の
付勢力による上記コントロールレバー13の変位によって
目標エンジン回転数が変化される。 いま、上記エンジン１の発生馬力をWE、可変容量型油
圧ポンプ２の吸収馬力をWPとすると、これらはある負荷
条件下において次のように表わされる。 WE＝WP＝K1・Ｐ・Ｑ＝K2・Ｐ・Ｎ・Ｖ ……（１） ただし、P;ポンプの吐出圧（kg/cm2） Q;ポンプの吐出流量（l/min） N;エンジンの回転数（rpm） V;ポンプの１回転当りの吐出流量（cc/rev） K1，K2：定数 そして（１）式から Ｖ＝WP／（K2・Ｐ・Ｎ） ……（２） という関係が得られる。なお、周知のように、ポンプ２
の１回転当りの吐出流量Ｖは斜板2aの傾転角と1:1に対
応し、したがって（２）式に示す吐出流量Ｖは斜板傾転
角を示唆している。 第３図において、符号Ａはエンジン１の定格馬力カー
ブ、つまりアクセルレバー５をフル位置に操作した状態
での馬力カーブを示す。 通常、建設機械ではアクセルレバー５をフル位置に操
作した状態で作業が行なわれ、このときのエンジン１の
最大馬力点はP1となる。 同図に示すラインB,CおよびＤは、予め設定したポン
プの吸収馬力特性である。これらの馬力特性は、それぞ
れエンジン回転数Ｎを変数とする単調増加関数f
1（Ｎ），f2（Ｎ）およびf3（Ｎ）であり、P1，P2およ
びP3点で各々エンジンの定格馬力カーブＡと交差する。 メモリ14には、これらの馬力特性が予め格納されてい
る。 （２）式に示したポンプ２の吸収馬力WPを上記関数f1
（Ｎ）、f2（Ｎ）およびf3（Ｎ）に従って変化させるに
は、それぞれ下式（３），（４）および（５）に示す吐
出流量Ｖが得られるようにポンプ２の斜板傾転角を制御
すればよい。 Ｖ＝f1（Ｎ）／（K2・Ｐ・Ｎ） ……（３） Ｖ＝f2（Ｎ）／（K2・Ｐ・Ｎ） ……（４） Ｖ＝f3（Ｎ）／（K2・Ｐ・Ｎ） ……（５） そして、スロットレバー５がフル位置に操作されてい
る状態下で，上記（３），（４）および（５）式に従っ
てポンプ２の斜板傾転角を制御した場合、エンジン１の
発生馬力WEとポンプ２の吸収馬力WPがそれぞれ上記の
P1，P2およびP3点でマッチングすることになる。 また、スロットルレバー５の操作量が減少されて、目
標エンジン回転数がΔＮだけ低下された場合には、つま
りエンジン１の馬力カーブが第３図に符号Ａ′で示すご
とく設定された場合には、上記（３），（４）および
（５）式に従って斜板傾転角を制御することにより上記
エンジン１の発生馬力WEとポンプ２の吸収馬力WPがそれ
ぞれP1′点、P2′点およびP3′でマッチングすることに
なる。 第５図は、第１図に示したコントローラ10の処理手段
を示す。この手順では、まず、作業モード切換スイッチ
９によって作業モードＬが指示されているか否かが判断
され（ステップ100）、該モードＬが指示されていない
場合には、次のステップ101で作業モードＭが指示され
ているか否かが判断される。 そしてモードL,Mが共に指示されていない場合には、
つまりモードＨが指示されている場合には、次のステッ
プ103でエンジン１がオーバヒートとしているか否かが
判断され、その判断結果がNOのときには、メモリ14に格
納された第３図に示す吸収馬力特性B,CおよびＤのう
ち、特性Ｂ＝f1（Ｎ）が選択設定される（ステップ10
8）。 一方、ステップ101の判断結果がYESの場合には、ステ
ップ109でエンジン１がオーバヒートしているか否かが
判断され、オーバヒートしていない場合にはステップ10
4で第３図に示した特性Ｃ＝f2（Ｎ）が選択設定され
る。またステップ100の判断結果がYESの場合には、ステ
ップ111で第３図に示した特性Ｄ＝f3（Ｎ）が選択設定
される。 なお、ステップ102,109におけるオーバヒートの判断
は、前記温度センサ８の出力に基づいて行なわれる。 ステップ108,109および111のいずれかにおける選択設
定処理が実行されたのち、前記エンジン回転センサ６の
出力に基づいてエンジン２の回転数Ｎが、また、前記圧
力センサ７の出力に基づいてポンプ１の吐出圧力Ｐが各
々検出される（ステップ105）。 そして、ステップ108で特性Ｂ＝f1（Ｎ）が選択設定
された場合には、その特性f1（Ｎ）とステップ105で検
出された回転数Ｎおよび圧力Ｐとに基づいて前記（３）
式に示した演算がステップ106で実行され、これによっ
てポンプ２の吸収馬力WPを特性f1（Ｎ）に従った値にす
るポンプ吐出流量Ｖが求められる。 また、ステップ104で特性Ｃ＝f2（Ｎ）が選択選択さ
れた場合およびステップ111で特性Ｄ＝f3（Ｎ）が選択
設定された場合には、それぞれステップ106で前記
（２）および（３）式に示した演算が実行され、これに
よってポンプ２の吸収馬力WPを特性f2（Ｎ）および特性
f3（Ｎ）に従った値にさせるポンプ吐出流量Ｖがそれぞ
れ求められる。 つぎのステップ107では、ステップ106で求められたポ
ンプ吐出流量Ｖを得るための斜板傾転角指令（Ｖに対応
した値となる）が作成され、かつ、この指令が前記斜板
傾転角用アクチュエータ３に出力される。 この結果、アクセルレバー５がフル位置にセットさ
れ、かつ、エンジン１がオーバヒートしていない状態下
で特性Ｂ＝f1（Ｎ）,C＝f2（Ｎ）およびＤ＝f3（Ｎ）が
選択設定された際には、それぞれ第３図に示したP1，P2
およびP3点において発生ポンプ２の吸収馬力とエンジン
１の発生馬力がマッチングすることになる。 つまり、モードＨが選択されて高負荷作業が行なわれ
る場合には、P1点の馬力がポンプ２に吸収される。ま
た、モードＭが選択されて中負荷作業が行なわれる場合
およびモードＬが選択されて軽負荷作業が行なわれる場
合には、それぞれP2点およびP3点の馬力がポンプ２に吸
収されることになる。 ところで、モードＨまたはモードＭで作業が行なわれ
ているときには、負荷の増大のためにエンジン１がオー
バヒートする場合がある。 第５図に示した手順では、作業モードＨが指示されて
いるときのオーバヒートがステップ102で判断され、こ
の場合、ステップ103でエンジン回転数をΔＮだけ下げ
る処理が実行されるとともに、つぎのステップ104で吸
収馬力特性Ｃ＝f2（Ｎ）が選択設定される。 つまり、作業モードＨ用の現吸収馬力特性Ｂ＝f
1（Ｎ）が、より軽負荷の作業に適合する作業モードＭ
用の吸収馬力特性Ｃ＝f2（Ｎ）に変更される。 また、モードＭが指示されているときのオーバヒート
はステップ109で判断され、この場合、ステップ110で同
じくエンジン回転数をΔＮだけ下げる処理が実行される
とともに、作業モードＭ用の現吸収馬力特性Ｃ＝f
2（Ｎ）が、より軽負荷の作業に適合する作業モードＬ
用の吸収馬力特性Ｄ＝f3（Ｎ）に変更される（ステップ
111）。 上記ステップ103あるいは110におけるエンジン回転数
低下処理は、前記比例ソレノイド11に加えられている目
標エンジン回転数Nrを示す信号を回転数Nr−ΔＮを示す
信号に変更させることを意味し、これによってエンジン
１の馬力カーブは第３図に示したＡ′となる。 以後、ステップ105,106および107において前述した各
処理が実行されるので、モードＨが指示されている状態
下でオーバヒートが生じた場合には、ポンプ２の吸収馬
力WPとエンジン１の発生馬力WEとのマッチングポイント
が第３図におけるP1点からP2′点に移行され、また、モ
ードＭが指示されている状態下でオーバヒートが生じた
場合には、上記マッチングポイントがP2点からP3点へと
移行される。 なお、目標エンジン回転数をΔＮ低下させるステップ
103の処理は、オーバヒート状態が解消するまで継続さ
れる。 上記P1点からP2′点へのマッチチングポイントの移
行、または、P2点からP3′点への同ポイントの移行に伴
い、エンジン１の出力馬力が大幅に減少され、この結
果、エンジン１はオーバヒート状態から正常な状態に速
やかに復帰することができる。 そして、エンジンがP2′またはP3′点の馬力を出力す
るようにポンプ１の斜板が制御されることから、建設作
業は続行することができる。 上記実施例においては、オーバヒート時にポンプ２の
吸収馬力特性を変更するとともにエンジン１の回転数を
低下させているが、もし、このエンジン回転数の低下処
理を実行しない場合には、モードＨが指示されている状
態下でのオーバヒート時に、上記マッチングポイントが
P1点からP2点へと移行され、また、モードＭが指示され
ている状態下でのオーバヒート時に、上記マッチングポ
イントがP2点からP3点へと移行されることになる。 この場合、上記マッチングポイントの移行は、（１）
式の吐出容量Ｖを減少させてポンプ２の吸収トルクを設
定トルクまで低下させることにより実現される。そし
て、この、吸収トルクの低下によっても、確かにエンジ
ン１の出力馬力は減少する。 ポンプ２の吸収トルクが低下された上記オーバヒート
時において、前記（１）式の負荷圧力Ｐが変動した場
合、この変動に対するポンプ２の吸収トルク変化を吸収
するために該ポンプ２の吐出容量（斜板傾転角）が変化
されるが、上記設定トルクの大きさによっては、上記負
荷圧力Ｐの変動に対する吐出容量の変動が極めて大きく
なり、そのため上記ポンプを駆動原とする作業機械の操
作性や制御安定性が損なわれることになる。 これに対して、オーバヒート時にエンジン回転数を低
下させるようにした上記実施例によれば、（１）式に示
すエンジン回転数Ｎの低下に基づくポンプ吸収馬力の低
下が見込めるので、上記手法による馬力低下量と同等の
馬力低下量を、ポンプ２の吸収トルクの低下を可及的に
抑制した状態で得ることができ、したがって、作業機械
の操作性や制御安定性が損なわれるという上記不都合を
回避することができる。 要するに、上記実施例においては、オーバヒート時に
エンジン回転数の低下処置とポンプ吸収馬力特性の変更
処置とが複合的に実行されるので、エンジン１の出力馬
力を低下させるという目的を作業機械の操作性や制御安
定性を損なうことなく達成することができる。 なお、上記実施例では第３図に示した吸収馬力特性B,
CおよびＤを予めメモリ14に格納しているが、これらの
特性に従ったポンプ吸収馬力をコントローラ10に演算さ
せることも可能である。 また、上記実施例では、アクセルレバー５がフル位置
に操作されているときの実施態様を示したが、もちろん
レバー５が中間操作位置に操作されている場合でも上記
と同様の制御が可能である。この場合には、もちろん個
々の中間位置についての吸収馬力特性f1（Ｎ），f
2（Ｎ）およびf3（Ｎ）がメモリ14に格納される。 さらに、上記実施例では、吸収馬力特性Ｃ＝f
2（Ｎ）,D＝f3（Ｎ）をそれぞれエンジン回転数Ｎにつ
いての単調増加関数としているが、これらの特性として
第４図に示すような等馬力特性を採用することもでき
る。 この第４図の等馬力特性Ｃ＝f2（Ｎ）,D＝f3（Ｎ）を
採用した場合、マッチングポイントがP1点からP2′点に
移行することにより馬力低下の度合およびマッチングポ
イントがP2点からP3′点に移行することによる馬力低下
の度合が、それぞれ第３図における同様の各馬力低下の
度合よりも小さくなる。 上記馬力低下は、エンジン回転数の低下とポンプ２の
吸収トルクの変化によってもたらされるが、第３図およ
び第４図におけるエンジン回転数の低下量は同じであ
る。したがって、上記馬力低下の度合が小さくなること
は、ポンプの吸収トルクの変化に基づく馬力低下が少な
いことを示唆している。 それ故、第４図の馬力特性C,Dを採用した場合には、
オーバヒートからの回復作用が第３図の馬力特性C,Dを
採用した場合よりも劣ることになるものの、ポンプの吸
収トルクの変化が少ないことから、作業機械の操作性や
制御安定性がより向上することになる。 なお、第４図の馬力特性Ｃ、Ｄを採用して、エンジン
回転数の低下量を大きく設定すれば、P1点からP2′点へ
のマッチングポイントの移行およびP2点からP3′点への
マッチングポイントの移行に伴って、ポンプ２の吸収ト
ルクをマッチングポイントの移行前の吸収トルク以上に
することも可能であり、この場合、マッチングポイント
の移行に伴うエンジンの出力馬力低下は、エンジン回転
数の低下のみによって実現されることになる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、エンジンのオーバヒート時に、ポン
プの吸収トルクの低下を可及的に抑制した状態でエンジ
ン負荷を軽減することができ、その結果、このエンジン
負荷の軽減時においても可変容量型油圧ポンプを駆動原
とする作業機械の操作性や制御安定性を良好に保持する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る制御装置の一実施例を概念的に示
したブロック図、第２図は燃料コントロールレバーに対
する比例ソレノイドの配置態様を示した概念図、第３図
および第４図はそれぞれエンジンの発生馬力とポンプの
吸収馬力との関係を例示したグラフ、第５図はコントロ
ーラの処理手順を示したフローチャートである。 １……エンジン、２……可変容量型油圧ポンプ、2a……
斜板、３……斜板駆動用アクチュエータ、４……アクセ
ルセンサ１、６……エンジン回転センサ、７……圧力セ
ンサ、８……温度センサ、９……作業モード切換スイッ
チ、10……コントローラ、11……比例ソレノイド、12…
…ガバナ、14……メモリ。
したブロック図、第２図は燃料コントロールレバーに対
する比例ソレノイドの配置態様を示した概念図、第３図
および第４図はそれぞれエンジンの発生馬力とポンプの
吸収馬力との関係を例示したグラフ、第５図はコントロ
ーラの処理手順を示したフローチャートである。 １……エンジン、２……可変容量型油圧ポンプ、2a……
斜板、３……斜板駆動用アクチュエータ、４……アクセ
ルセンサ１、６……エンジン回転センサ、７……圧力セ
ンサ、８……温度センサ、９……作業モード切換スイッ
チ、10……コントローラ、11……比例ソレノイド、12…
…ガバナ、14……メモリ。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手
段と、 前記エンジンによって駆動される可変容量型油圧ポンプ
の吐出圧力を検出する圧力検出手段と、 負荷の大きさに対応した作業モードを指示する作業モー
ド指示手段と、 前記作業モード指示手段で指示される作業モードに応じ
たポンプ吸収馬力特性を設定する吸収馬力特性設定手段
と、 前記吸収馬力特性設定手段によって設定される吸収馬力
特性、前記回転数検出手段で検出されるエンジン回転数
および前記圧力検出手段で検出されるポンプ吐出圧力に
基づき、該吸収馬力特性に従った吸収馬力を得るための
前記ポンプの斜板傾転角指令を作成する指令作成手段
と、 前記ポンプの斜板傾転角が上記斜板傾転角指令に従った
大きさとなるように上記斜板を制御する斜板制御手段と
を備えた可変容量型油圧ポンプの制御装置において、 前記エンジンのオーバヒートを検出するオーバヒート検
出手段と、 前記オーバヒートが検出された場合に、前記吸収馬力特
性設定手段によって設定されるポンプ吸収馬力特性に代
えて軽負荷作業モードについてのポンプ吸収馬力特性を
選択設定する吸収馬力特性変更手段と、 前記オーバヒートが検出された場合に、前記エンジンの
ガバナに設定する目標エンジン回転数を所定回転数だけ
低下させる回転数変更手段と を設けたことを特徴とする可変容量型油圧ポンプの制御
装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61302343A JP2724820B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 可変容量型油圧ポンプの制御装置 |
| PCT/JP1987/000610 WO1988001349A1 (en) | 1986-08-15 | 1987-08-15 | Hydraulic pump control unit |
| EP91110985A EP0457365B1 (en) | 1986-08-15 | 1987-08-15 | Apparatus for controlling hydraulic pump |
| US07/183,742 US4904161A (en) | 1986-08-15 | 1987-08-15 | Apparatus for controlling hydrualic pump |
| DE3750677T DE3750677T2 (de) | 1986-08-15 | 1987-08-15 | Vorrichtung zur Steuerung einer hydraulischen Pumpe. |
| DE8787905290T DE3780292T2 (de) | 1986-08-15 | 1987-08-15 | Steuerungseinheit einer hydraulischen pumpe. |
| EP87905290A EP0277253B1 (en) | 1986-08-15 | 1987-08-15 | Hydraulic pump control unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61302343A JP2724820B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 可変容量型油圧ポンプの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63154874A JPS63154874A (ja) | 1988-06-28 |
| JP2724820B2 true JP2724820B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=17907782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61302343A Expired - Fee Related JP2724820B2 (ja) | 1986-08-15 | 1986-12-18 | 可変容量型油圧ポンプの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724820B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010090332A1 (ja) | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Tcm株式会社 | 作業車両の原動機制御装置 |
| JP2015182569A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | いすゞ自動車株式会社 | ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4370417A (en) * | 1980-04-03 | 1983-01-25 | Abbott Laboratories | Recombinant deoxyribonucleic acid which codes for plasminogen activator |
| JPH0371182U (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-18 | ||
| JP2520771B2 (ja) * | 1990-07-18 | 1996-07-31 | 株式会社小松製作所 | 積み込み作業車両の制御方法及び装置 |
| JPH05214318A (ja) * | 1992-01-31 | 1993-08-24 | Ntn Corp | ガソリン計量機用パッキン材 |
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| JP3088565B2 (ja) * | 1992-06-12 | 2000-09-18 | 新キャタピラー三菱株式会社 | 油圧駆動機械の油圧ポンプ制御装置およびその制御方法 |
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| JP3373914B2 (ja) * | 1993-12-14 | 2003-02-04 | 日立建機株式会社 | 油圧ポンプの吐出流量制御装置 |
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| DE10307190A1 (de) * | 2003-02-20 | 2004-09-16 | O & K Orenstein & Koppel Gmbh | Verfahren zur Steuerung eines Hydrauliksystems einer mobilen Arbeitsmaschine |
| CN109073104B (zh) | 2016-03-31 | 2020-07-31 | 株式会社富士金 | 溢流阀 |
| DE102016225421A1 (de) * | 2016-12-19 | 2018-07-05 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Steuerung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs |
| CN111936778A (zh) | 2018-03-26 | 2020-11-13 | 株式会社富士金 | 溢流阀 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110944U (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-22 | 内田油圧機器工業株式会社 | 内燃機関により駆動される静流体圧伝達装置の制御装置 |
| JPS6155183U (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-14 |
-
1986
- 1986-12-18 JP JP61302343A patent/JP2724820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010090332A1 (ja) | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Tcm株式会社 | 作業車両の原動機制御装置 |
| JP2015182569A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | いすゞ自動車株式会社 | ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63154874A (ja) | 1988-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |