JP6966830B2 - 可変容量型油圧ポンプの較正システム - Google Patents
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Description
ところで、前記ポンプ容量と電流指令値との対応関係を示すテーブルは、予め作成された仕様上のテーブルがコントローラに保存されており、該仕様上のテーブルを用いて電流指令値が出力されることになるが、製造上のバラツキや経年変化等により、出力電流指令値に対する仕様上のテーブルでのポンプ容量の値と実際のポンプ容量の値との間にズレが生じてしまうことがある。
そこで従来、前記仕様上のテーブルの値を実際値に一致させるためのキャリブレーションとして、油圧ポンプの斜板傾転角を可変調整するアクチュエータピストンに作用する圧力値をモニタリングしながら電流指令値を変化させることで捉えられた圧力値の変化点に対応する、実際の最小斜板位置、最大斜板位置の少なくとも一方での電流指令値を求め、この実際の電流指令値と仕様上の電流指令値との差を補正値として電流指令値を補正する技術(例えば、特許文献1参照)や、油圧ポンプの吐出流量を最大流量及び最小流量とするときの電流指令値と吐出圧とに基づいて、電流指令値に係る制御パラメータ(仕様上のテーブル)を更新するようにした技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。これら特許文献1、2のものは、キャリブレーションに斜板の傾転角センサや流量計を必要とせず、簡単な構成で低コストにキャリブレーションを行うことができる。
請求項2の発明は、請求項1において、油圧制御回路は、複数の可変容量型の油圧ポンプを備える一方、較正用データ取得手段は、各油圧ポンプの較正用データを順次取得するものとし、その場合に、較正用データを取得する当該油圧ポンプ以外の他の油圧ポンプに対する出力電流指令値を一定に保持した状態で、当該油圧ポンプに対する電流指令値を変化させて当該油圧ポンプの較正用データを取得することを特徴とする可変容量型油圧ポンプの較正システムである。
請求項3の発明は、請求項1または2において、較正用データ取得手段による較正用データの取得は、エンジン回転数が一定に保持され、且つ、ポンプ容量の増加に伴いポンプ圧が増加する条件下で行うことを特徴とする可変容量型油圧ポンプの較正システムである。
請求項2の発明とすることにより、二つ以上の油圧ポンプが設けられており、さらにこれら油圧ポンプの吐出油が合流される構成の油圧制御回路であっても、各油圧ポンプの較正用データを支障なく取得できる。
請求項3の発明とすることにより、各電流指令値に対応する測定ポンプ圧のデータを、精度良く取得することができる。
尚、前記図3には、コントローラ40の行う種々の制御のうちポンプ較正に関する部分のみを図示してある。また、前記モニタ装置45は、油圧ショベル1の各種機体情報の表示や各種設定を行うことができる表示手段や操作手段を備えたものであって、本実施の形態では、オペレータがモニタ装置45を操作することによってポンプ較正作業を進行できるようになっているが、このようなモニタ装置に限定されることなく、他の操作手段(スイッチ、ボタン等)を用いてポンプ較正作業を進行する構成にしても良いことは勿論である。
K1=(Q1+Q2)2/P1 ・・・(1)
K2=(Q1+Q2)2/P2 ・・・(2)
上記式(1)において、Q1は基準電流指令値における仕様上のポンプ容量から求められる第一油圧ポンプ12のポンプ流量、Q2は前記設定電流指令値Cfixにおける仕様上のポンプ容量から求められる第二油圧ポンプ13のポンプ流量、P1は前記較正用データ取得手段48により求められた基準電流指令値における第一油圧ポンプ12の測定ポンプ圧である。また、式(2)において、Q1は定電流指令値Cfixにおける仕様上のポンプ容量から求められる第一油圧ポンプ12のポンプ流量、Q2は基準電流指令値における仕様上のポンプ容量から求められる第二油圧ポンプ13のポンプ流量、P2は前記較正用データ取得手段48により求められた基準電流指令値における第二油圧ポンプ13の測定ポンプ圧である。ここで、前記基準電流指令値は、少なくとも最小電流指令値Cminと最大電流指令値Cmaxとを含む複数の電流指令値であって、本実施の形態では、最小電流指令値Cminと、最大電流指令値Cmaxと、較正用データ取得時において変化させる電流指令値の略中央値である中間電流指令値Cminとが基準電流値として設定されているが、これに限定されず、基準電流指令値の数をさらに多くしてもよい。また、基準電流指令値における仕様上のポンプ容量から第一、第二油圧ポンプ13のポンプ流量を求める場合には、ポンプ容量にエンジン回転数(設定エンジン回転数Ns)を乗じることにより求められる。
Q1=(K1(P1)×P1)1/2−Q2 ・・・(3)
Q2=(K2(P1)×P2)1/2−Q1 ・・・(4)
上記式(3)において、Q1は変換される第一油圧ポンプ12のポンプ流量、P1は第一油圧ポンプ12用の第二テーブル51における各電流指令値に対応するポンプ圧、K1(P1)は第一油圧ポンプ12用の第一テーブル49における各ポンプ圧P1に対応する係数、Q2は前記設定電流指令値Cfixにおける仕様上のポンプ容量から求められる第二油圧ポンプ13のポンプ流量である。また、式(4)において、Q2は変換される第二油圧ポンプ13のポンプ流量、P2は第二油圧ポンプ13用の第二テーブル51における各電流指令値に対応するポンプ圧、K2(P2)は第二油圧ポンプ13用の第一テーブル49における各ポンプ圧P2に対応する係数、Q1は設定電流指令値Cfixにおける仕様上のポンプ容量から求められる第一油圧ポンプ12のポンプ流量である。そして、第三テーブル作成手段54により作成された第三テーブル53のデータは、ポンプ制御テーブル作成手段55に入力される。
尚、本実施の形態では、油圧ポンプが二つ設けられているが、三つ以上の油圧ポンプが設けられている場合であっても、較正用データを取得する当該油圧ポンプ以外の他の油圧ポンプに対する出力電流指令値を一定に保持した状態で、当該油圧ポンプに対する電流指令値を変化させて当該油圧ポンプの較正用データを取得することにより、各油圧ポンプ用の較正用データを取得できる。
13 第二油圧ポンプ
40 コントローラ
41 ポンプ制御テーブル
42 較正部
47 較正用データ
48 較正用データ取得手段
49 第一テーブル
50 第一テーブル作成手段
51 第二テーブル
52 第二テーブル作成手段
53 第三テーブル
54 第三テーブル作成手段
55 ポンプ制御テーブル作成手段
Claims (3)
- エンジンにより駆動され、容量制御用の電流指令値に基づいて容量が可変制御される油圧ポンプと、ポンプ容量と電流指令値との関係を示すポンプ制御テーブルを備え、該ポンプ制御テーブルに基づいて前記容量制御用の電流指令値を出力するコントローラとを備えた油圧制御回路に、前記ポンプ制御テーブルを較正する較正システムを設けるにあたり、該較正システムは、コントローラから出力する電流指令値を最小電流指令値から最大電流指令値まで多段階的に変化させながら各電流指令値におけるポンプ圧を測定して各電流指令値に対応する測定ポンプ圧のデータを取得する較正用データ取得手段と、予め設定される基準電流指令値における仕様上のポンプ容量から求められるポンプ流量と前記較正用データ取得手段により求められた測定ポンプ圧とに基づいてポンプ圧とポンプ流量との関係を表す係数を求め、該係数とポンプ圧との関係を示す第一テーブルを作成する第一テーブル作成手段と、前記較正用データ取得手段で取得したデータに基づいて各電流指令値と測定ポンプ圧との関係を示す第二テーブルを作成する第二テーブル作成手段と、第一テーブルの係数を用いて第二テーブルの測定ポンプ圧をポンプ流量に変換し、該ポンプ流量と電流指令値との関係を示す第三テーブルを作成する第三テーブル作成手段と、ポンプ圧測定時のエンジン回転数と第三テーブルとからポンプ容量と電流指令値との関係を示すポンプ制御テーブルを作成するポンプ制御テーブル作成手段とを具備し、該ポンプ制御テーブル作成手段により作成されたポンプ制御テーブルを較正されたポンプ制御テーブルとして用いることを特徴とする可変容量型油圧ポンプの較正システム。
- 請求項1において、油圧制御回路は、複数の可変容量型の油圧ポンプを備える一方、較正用データ取得手段は、各油圧ポンプの較正用データを順次取得するものとし、その場合に、較正用データを取得する当該油圧ポンプ以外の他の油圧ポンプに対する出力電流指令値を一定に保持した状態で、当該油圧ポンプに対する電流指令値を変化させて当該油圧ポンプの較正用データを取得することを特徴とする可変容量型油圧ポンプの較正システム。
- 請求項1または2において、較正用データ取得手段による較正用データの取得は、エンジン回転数が一定に保持され、且つ、ポンプ容量の増加に伴いポンプ圧が増加する条件下で行うことを特徴とする可変容量型油圧ポンプの較正システム。
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