JP2798411B2 - ポンプの吐出流量制御装置 - Google Patents
ポンプの吐出流量制御装置Info
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- JP2798411B2 JP2798411B2 JP1045112A JP4511289A JP2798411B2 JP 2798411 B2 JP2798411 B2 JP 2798411B2 JP 1045112 A JP1045112 A JP 1045112A JP 4511289 A JP4511289 A JP 4511289A JP 2798411 B2 JP2798411 B2 JP 2798411B2
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Description
力補償弁付き油圧ポンプの吐出流量制御装置に係り、更
に詳細には、この種の油圧回路における前記油圧ポンプ
の駆動原動機の定格出力馬力を低減すると共に出力馬力
を有効に利用できるようにしたポンプ吐出流量制御装置
に関する。
すように、基本的には、負荷すなわちアクチュエータ10
の駆動を制御する流量調整弁12と、エンジンなどの原動
機14により駆動され、アクチュエータ10に圧油を供給す
る圧力補償弁16付き油圧ポンプ18とから構成される。そ
して、圧力補償弁16は、その片面に差圧設定用スプリン
グ20を有すると共に、この片面には流量調整弁12の絞り
22の下流側が負荷圧検出ライン24を介して接続され、一
方他方の面には絞り22の上流側が吐出圧検出ライン26を
介して接続される。更に、前記圧力補償弁16は、油圧ポ
ンプ18に併設された吐出量制御用シリンダ28に接続され
る。なお、回路内の最高圧力、すなわち油圧ポンプ18の
最高吐出圧力はリリーフ弁30によって設定される。
(流量指令)SQによって設定される絞り22の開口面積a
に対応した圧油流量Qをアクチュエータ10に供給するよ
う作動する。また、圧力補償弁16は、吐出圧検出ライン
26内の圧力すなわち油圧ポンプ18の吐出圧力Pが、負荷
圧検出ライン24内の圧力すなわちアクチュエータ10の負
荷圧力pと差圧設定用スプリング20によって予め設定さ
れる差圧pDとの合計圧力(p+pD)になるよう作動する
と共に、吐出流量制御用シリンダ28のストロークを制御
して、油圧ポンプ18の吐出流量ならびに吐出圧力をそれ
ぞれ前記流量Q、圧力Pになるよう作動する。
れる。なお、この場合、関係式(1)において、差圧pD
は予め設定されるものであるので、流量Qは開度指令SQ
によって設定される絞り22の開口面積aのみによって決
定される。
クチュエータ10の作動を開度指令SQのみによって行える
と共に、油圧ポンプ18の吐出圧力Pは、アクチュエータ
10の負荷圧力pの如何に拘らず、この負荷圧力pに差圧
pDを加えた圧力までしか上昇し得ないので、アクチュエ
ータ10を簡便に作動できると共に、油圧ポンプ18を省エ
ネ的に駆動できる利点を有する。
るような難点を有していた。
駆動エンジン14は、アクチュエータ10の最大駆動力が最
大流量Qmaxと最大負荷圧力pmaxとで決定されるので、第
4図に示すように、油圧ポンプ18の最大流量Qmaxと最大
吐出圧力Pmaxとによって決定される点Aを通る馬力曲線
EAを有する定格馬力に設定されていた。
が低い場合には多量の流量を必要とするが、負荷圧力が
高い場合には流量は多くを要求されない。すなわち、第
4図において、中間吐出圧力Pmから最大吐出圧力Pmaxま
での間は、曲線EBで示されるように、最大吐出流量Qmax
は実際上必要とされない。
ン14は、必要以上に過大な定格出力に選定されており、
またその出力馬力も必ずしも有効には使用されていなか
った。
て、油圧ポンプの駆動原動機を適正に選定すると共に、
その出力馬力を有効に使用することができるポンプの吐
出流量制御装置を提供することにある。
出流量制御装置は、負荷としてのアクチュエータを駆動
制御する流量調整弁と、原動機により駆動され前記アク
チュエータに圧油を供給する圧力補償弁を備えた油圧ポ
ンプと、前記原動機の回転数を設定する回転数設定器
と、前記原動機の回転数を検出する回転数センサからな
るポンプの吐出流量制御装置において、 油圧ポンプの圧力補償弁に対しアクチュエータの負荷
圧力を印加するように接続配置された負荷圧検出ライン
に補償差圧発生用絞りを設けると共に、前記負荷圧検出
ラインの前記絞りの下流側に接続されるバイパス排出路
に差圧補償用アンロード弁を設け、さらに前記アンロー
ド弁に回転数設定器の出力と回転数センサの出力との偏
差に応じた制御信号を印加してこれを開閉制御する制御
信号発生手段を接続配置し、 前記アクチュエータの負荷圧力が増大した際に、前記
制御信号発生手段において発生する前記回転数設定器の
出力と回転数センサの出力との偏差に応じた制御信号に
より、前記アンロード弁を開状態にして負荷圧検出ライ
ンに流れる圧油の一部を排出すると共に、前記補償差圧
発生用絞りの下流側に前記偏差に見合った補償差圧を発
生させ、前記圧力補償弁が油圧ポンプの吐出流量を差圧
(偏差)に見合った流量に制御するよう構成することを
特徴とする。
クチュエータの負荷圧力が高くなり、その駆動負荷が原
動機の定格出力馬力に達すると、回転数設定器の出力と
回転数センサの出力との間に偏差が発生し、差圧補償装
置を介して流量調整弁の前後の差圧を低下させる。従っ
て、油圧ポンプの吐出流量は前記低下した差圧に対応す
る流量まで減少する。そして、これにより、原動機はそ
の出力馬力を定格出力馬力に略等しくなるように制御さ
れる。なお、この場合、アクチュエータは、その負荷圧
力が高いので、前述のように流量が低下しても、実際上
何ら支障を来たすことはない。
施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。なお、説明の便宜上、第3図に示す従来のポンプの
吐出流量制御装置と同一の構成部分には同一の参照符号
を付し、その詳細な説明を省略する。
的な構成は、第3図に示す従来のそれと同一である。す
なわち、第1図において、本発明の油圧回路は、基本的
には、負荷すなわちアクチュエータ10の駆動を制御する
流量調整弁12と、エンジンなどの原動機14により駆動さ
れ、アクチュエータ10に圧油を供給する圧力補償弁16付
き油圧ポンプ18とから構成される。そして、圧力補償弁
16は、その片面に差圧設定用スプリング20を有すると共
に、この片面には流量調整弁12の絞り22の下流側が負荷
圧検出ライン24を介して接続され、一方他方の面には絞
り22の上流側が吐出圧検出ライン26を介して接続され
る。更に、前記圧力補償弁16は、油圧ポンプ18に併設さ
れた吐出量制御用シリンダ28に接続される。なお、回路
内の最高圧力、すなわち油圧ポンプ18の最高吐出圧力は
リリーフ弁30によって設定される。
数設定器32と回転数センサ34とが設けられると共に、こ
れら両者の出力の偏差に応じて、前記流量調整弁12の前
後の差圧、すなわち差圧設定用スプリング20によって設
定される差圧を制御する差圧補償装置が設けられる。そ
して、この差圧補償装置は、好適には、負荷圧検出ライ
ン24に設けた補償差圧発生用絞り36と、この絞り36の下
流側に設けたバイパス排出通路38に介装した差圧補償用
アンロード弁40と、および、前述の回転数設定器32、回
転数センサ34ならびに演算回路42、増幅器44からなる制
御信号発生手段とから構成する。
本的な作動を説明すると、先ず、流量調整弁12は、開度
指令(流量指令)SQによって設定される絞り22の開口面
積aに対応した圧油流量Qをアクチュエータ10に供給す
るよう作動する。一方、圧力補償弁16は、吐出圧検出ラ
イン26内の圧力すなわち油圧ポンプ18の吐出圧力Pが、
負荷圧検出ライン24内の圧力すなわちアクチュエータ10
の負荷圧力pと絞り36で発生する補償差圧−Δpとなら
びに差圧設定用スプリング20によって予め設定される差
圧pDの合計出力(p−Δp+pD)になるよう作動すると
共に、吐出流量制御用シリンダ28のストロークを制御し
て、油圧ポンプ18の吐出流量ならびに吐出圧力をそれぞ
れ前記流量Q、圧力Pになるよう作動する。なお、この
場合、油圧ポンプ18は、回転数設定器32からの目標回転
数指令SRによって回数数が制御されるエンジン14によっ
て駆動されている。従って、アクチュエータ10は、下記
関係式 Q∝{a,(pD−Δp)} ……(3) p=P−(pD−Δp) ……(4) によって設定される流量Qと負荷圧力pをもって駆動さ
れる。
ータ10は以下に述べるように駆動制御される。先ず、第
2図において、油圧ポンプ18の吐出圧力が中間吐出圧力
Pmに達するまでは、すなわち、アクチュエータ10の負荷
圧力pが比較的低い場合には(この時要求流量が最大流
量Qmaxであっても)、エンジン14の出力馬力は定格出力
馬力曲線EBの範囲内であるので、エンジン14は回転数設
定器32からの目標回転数指令SRの回転数で回転する。す
なわち、この回転数設定器32の出力と回転数センサ34の
出力との間には偏差SDは発生しない。従って、差圧補償
用アンローダ弁40は作動せず、補償差圧Δpは発生しな
い。従って、関係式(3),(4)は従来の場合におけ
る前述の関係式(1),(2)と同等となり、油圧ポン
プ18は差圧設定用スプリング20によって予め設定された
差圧pDに見合った流量Qを吐出するように制御され、こ
の流量、すなわち、開度指令SQによって設定される絞り
22の開口面積aに見合った流量Qがアクチュエータ10に
供給される。
を越すと、すなわち、アクチュエータ10の負荷圧力pが
増大すると、エンジン14の出力馬力は定格出力馬力曲線
EBを超過するので、回転数設定器32の出力と回転数セン
サ34の出力との間に偏差SDが発生する。すると、前記偏
差SDは、演算回路42、増幅器44を介して、この偏差量SD
に応じた制御信号SEを差圧補償用アンロード弁40に印加
し、このアンロード弁40を開状態とする。従って、負荷
圧検出ライン24には圧油が流れ、補償差発生用絞り36の
下流側には前記絞り36による補償差圧−Δpが発生す
る。このようにして、圧力補償弁16の一面に作用する圧
力が(p+pD−Δp)となると、すなわち差圧pDが(pD
−Δp)に低下すると、圧力補償弁16は、図において右
側方向に移動し、吐出量制御用シリンダ28内に油圧ポン
プ18の吐出圧力を導入し、油圧ポンプ18の吐出流量を前
記差圧(pD−Δp)に見合った流量(Q−ΔQ)まで減
少させる。換言すれば、アクチュエータ10には、開度指
令SQによって設定された絞り22の開口面積aと前記減少
した差圧(pD−Δp)とに見合った流量、すなわち前述
の減少した流量が供給される。
数値例を用いて具体的に説明すると、仮にアクチュエー
タ10の負荷圧力pが100kg/cm2で差圧設定用スプリング2
0によって発生する差圧pDが20kg/cm2である場合、差圧
補償用アンロード弁40が閉状態であれば、油圧ポンプ18
は、吐出圧力P=p+pD=100+20=120kg/cm2の吐出油
を流量調整弁12に供給する。換言すれば、アクチュエー
タ10には、絞り22の開口面積aと差圧pD=20kg/cm2とに
よって決定される流量Qが供給される。一方、差圧補償
用アンロード弁40が開状態であり、絞り36で発生する補
償差圧ΔPが10kg/cm2であれば、油圧ポンプ18は、吐出
圧力P=p+pD−Δp=100+20−10=110kg/cm2の吐出
油を流量調整弁12に供給する。換言すれば、アクチュエ
ータ10には、絞り22の開口面積aと差圧(pD−Δp)=
20−10=10kg/cm2とによって決定される減少した吐出量
(Q−ΔQ)が供給される。
エータの負荷圧力が上昇してその駆動負荷がエンジンの
定格出力馬力に達すると、差圧補償装置を介して流量調
整弁前後の差圧が低下し、油圧ポンプの吐出流量が減少
する。従って、油圧ポンプの駆動原動機の出力馬力が定
格出力馬力を超過することがない。換言すれば、原動機
は、第2図において馬力曲線EBを有する定格馬力に設定
することができる。この結果、本発明によれば、参考の
ために2点鎖線で示した従来の馬力曲線EAと比較して明
らかなように、原動機を従来より小形に選定することが
できる。しかも、この原動機を定格出力馬力において最
大限有効に使用することができる。
発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神
を逸脱しない範囲内において多くの設計変更を行うこと
が可能である。
制御装置は、負荷の駆動を制御する流量調整弁と、原動
機により駆動され前記負荷に圧油を供給する圧力補償弁
付き油圧ポンプと、前記原動機の回転数を設定する回転
数設定器と、前記原動機の回転数を検出する回転数セン
サとからなるポンプの吐出流量制御装置において、前記
回転数設定器の出力と前記回転数センサの出力との偏差
に応じて前記流量調整弁の前後の差圧を制御する差圧補
償装置を設けたことにより、アクチュエータの負荷圧力
が高い場合には、従来のように不必要に多量の圧油を供
給することなく、適正に減量した圧油を供給することが
できる。従って、油圧ポンプの駆動原動機の定格出力馬
力を従来より低減できると共に、この原動機の出力馬力
を最大限有効に使用することが可能となる。
施例を示す油圧回路図、第2図は第1図に示す油圧回路
における油圧ポンプのP−Q特性線図、第3図は従来の
ポンプの吐出流量制御装置を示す油圧回路図、第4図は
第3図に示す油圧回路における油圧ポンプのP−Q特性
線図である。 10……アクチュエータ、12……流量調整弁 14……エンジン、16……圧力補償弁 18……油圧ポンプ 20……差圧設定用スプリング 22……絞り 24……負荷圧検出ライン 26……吐出圧検出ライン 28……吐出量制御用シリンダ 30……リリーフ弁、32……回転数設定器 34……回転数センサ 36……補償差圧発生用絞り 38……バイパス排出通路 40……差圧補償用アンロード弁 42……演算回路、44……増幅器 SQ……開度(流量)指令 SR……目標回転数指令 SD……偏差、SE……制御信号 Q……流量、P……ポンプ吐出圧力 p……負荷圧力、pD……差圧 Δp……補償差圧 EA,EB……原動機馬力曲線
Claims (1)
- 【請求項1】負荷としてのアクチュエータを駆動制御す
る流量調整弁と、原動機により駆動され前記アクチュエ
ータに圧油を供給する圧力補償弁を備えた油圧ポンプ
と、前記原動機の回転数を設定する回転数設定器と、前
記原動機の回転数を検出する回転数センサとからなるポ
ンプの吐出流量制御装置において、 油圧ポンプの圧力補償弁に対しアクチュエータの負荷圧
力を印加するように接続配置された負荷圧検出ラインに
補償差圧発生用絞りを設けると共に、前記負荷圧検出ラ
インの前記絞りの下流側に接続されるバイパス排出路に
差圧補償用アンロード弁を設け、さらに前記アンロード
弁に回転数設定器の出力と回転数センサの出力との偏差
に応じた制御信号を印加してこれを開閉制御する制御信
号発生手段を接続配置し、 前記アクチュエータの負荷圧力が増大した際に、前記制
御信号発生手段において発生する前記回転数設定器の出
力と回転数センサの出力との偏差に応じた制御信号によ
り、前記アンロード弁を開状態にして負荷圧検出ライン
に流れる圧油の一部を排出すると共に、前記補償差圧発
生用絞りの下流側に前記偏差に見合った補償差圧を発生
させ、前記圧力補償弁が油圧ポンプの吐出流量を差圧
(偏差)に見合った流量に制御するよう構成することを
特徴とするポンプの吐出流量制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1045112A JP2798411B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | ポンプの吐出流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1045112A JP2798411B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | ポンプの吐出流量制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02227571A JPH02227571A (ja) | 1990-09-10 |
JP2798411B2 true JP2798411B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=12710183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1045112A Expired - Lifetime JP2798411B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | ポンプの吐出流量制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2798411B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP2560290Y2 (ja) * | 1990-10-05 | 1998-01-21 | 株式会社小松製作所 | 可変容量型油圧ポンプの容量制御装置 |
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JP4851851B2 (ja) * | 2006-06-02 | 2012-01-11 | カヤバ工業株式会社 | ミキサドラム駆動装置 |
JP4851857B2 (ja) * | 2006-06-15 | 2012-01-11 | 東芝機械株式会社 | ポンプ流量の制御方法および制御装置 |
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JP6982158B2 (ja) * | 2017-02-17 | 2021-12-17 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 油圧機械の制御装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS60204987A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-16 | Komatsu Ltd | 可変容量型油圧ポンプの制御装置 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1045112A patent/JP2798411B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02227571A (ja) | 1990-09-10 |
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