JPH04136490A - Variable displacement type hydraulic pump control device - Google Patents
Variable displacement type hydraulic pump control deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の建設
機械に設けられ、油圧ポンプからの圧油の吐出量を可変
に制御するのに好適に用いられる可変容量型油圧ポンプ
制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is installed in construction machines such as hydraulic excavators and hydraulic cranes, and is suitable for variably controlling the amount of pressure oil discharged from a hydraulic pump. The present invention relates to a variable displacement hydraulic pump control device used.
一般に、原動機によって駆動され、容量可変部を有した
可変容量型の油圧ポンプと、圧油を給排してサーボピス
トンを摺動させることにより、該油圧ポンプの容量可変
部を傾転駆動するサーボアクチュエータと、制御信号に
より開、閉弁され、該サーボアクチュエータに圧油を給
排する電磁式の容量制御弁と、該容量制御弁に制御信号
を出力し、前記油圧ポンプの容量をサーボアクチュエー
タにより可変に制御させる制御手段とからなる可変容量
型油圧ポンプ制御装置は知られている。In general, a variable displacement hydraulic pump is driven by a prime mover and has a variable displacement section, and a servo pump that tilts and drives the variable displacement section of the hydraulic pump by supplying and discharging pressure oil and sliding a servo piston. an actuator, an electromagnetic capacity control valve that is opened and closed by a control signal and supplies and discharges pressure oil to the servo actuator, and a control signal is output to the capacity control valve to control the capacity of the hydraulic pump by the servo actuator. 2. Description of the Related Art A variable displacement hydraulic pump control device comprising a control means for variably controlling is known.
この種の可変容量型油圧ポンプ制御装置では、制御手段
から出力された制御信号により容量制御弁を開、閉弁さ
せたときに、該容量制御弁を介してサーボアクチュエー
タに給排される圧油によってサーボピストンを摺動変位
させ、該サーボビストンで油圧ポンプの容量可変部を傾
転駆動することにより、該油圧ポンプの容量としての吐
出量Ｑを、例えば第４図に示す特性線の如く可変に制御
するようにしている。In this type of variable displacement hydraulic pump control device, when the displacement control valve is opened or closed by a control signal output from the control means, pressure oil is supplied to and discharged from the servo actuator via the displacement control valve. By slidingly displacing the servo piston and driving the displacement variable part of the hydraulic pump by the servo piston, the discharge amount Q as the displacement of the hydraulic pump can be varied as shown in the characteristic line shown in FIG. 4, for example. I try to control it.
この場合、油圧ポンプと油圧アクチュエータとを接続す
る管路の途中には、該油圧アクチュエータの負荷圧Ｐを
検出する圧力センサが設けられ、前記制御手段は圧力セ
ンサが検出した負荷圧Ｐに基づき第４図に示す特性線に
沿って油圧ポンプの吐出量Ｑを増減させるように、容量
制御弁に制御信号を出力し、油圧ポンプを駆動する原動
機に過負荷が作用してエンジンストール（以下、「エン
スト」という）が起きるのを防止すると共に、原動機の
限られた馬力を有効に活用するようにしている。In this case, a pressure sensor for detecting the load pressure P of the hydraulic actuator is provided in the middle of the pipe connecting the hydraulic pump and the hydraulic actuator, and the control means controls the control means based on the load pressure P detected by the pressure sensor. A control signal is output to the capacity control valve to increase or decrease the discharge amount Q of the hydraulic pump along the characteristic line shown in Figure 4, and an overload acts on the prime mover that drives the hydraulic pump, causing an engine stall (hereinafter referred to as " This prevents the engine from stalling (referred to as "engine stall") and makes effective use of the prime mover's limited horsepower.
［発明が解決しようとする課題］
ところが、前述した従来技術の可変容量型油圧ポンプ制
御装置では、制御手段が故障したり、断線等種々の故障
モードにより容量制御弁が作動不能になると、サーボピ
ストンが一方向に摺動変位、して、油圧ポンプの容量可
変部が最小傾転位置または最大傾転位置まで傾転駆動さ
れ、最大傾転となったときには負荷圧Ｐに係りなく吐出
量Ｑを最大の吐出量とするから、原動機に過負荷が作用
し、エンストを起こすという問題がある。また、最小傾
転となったときには油圧ポンプから圧油を吐出できなく
なり、油圧アクチュエータの作動が停止するばかりでな
く、油圧ポンプ自体の作動油による潤滑性が失われ、該
油圧ポンプを原動機により駆動し続けると、油圧ポンプ
の摺動部が摩耗、損傷されるという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional variable displacement hydraulic pump control device described above, if the control means fails or the displacement control valve becomes inoperable due to various failure modes such as disconnection, the servo piston By sliding displacement in one direction, the variable displacement part of the hydraulic pump is driven to tilt to the minimum tilt position or maximum tilt position, and when the displacement reaches the maximum tilt, the discharge amount Q is increased regardless of the load pressure P. Since the discharge amount is set to the maximum, there is a problem in that overload acts on the prime mover, causing the engine to stall. Furthermore, when the minimum tilt is reached, the hydraulic pump is no longer able to discharge pressure oil, and not only does the operation of the hydraulic actuator stop, but the lubricity of the hydraulic oil in the hydraulic pump itself is lost, and the hydraulic pump is driven by the prime mover. If this continues, there is a problem that the sliding parts of the hydraulic pump will be worn out and damaged.
本発明は上記従来技術の問題に鑑みなされたもので、本
発明は容量制御弁の故障時に、油圧ポンプの容量可変部
を所定の傾転角に簡単に固定でき、圧油の吐出量を所定
の吐出量でエンストを起こさない範囲で確保でき、油圧
アクチュエータ等を作動させつるようにした可変容量型
油圧ポンプ制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art.The present invention makes it possible to easily fix the variable displacement part of the hydraulic pump at a predetermined tilt angle when the displacement control valve fails, and to maintain the discharge amount of pressure oil at a predetermined level. It is an object of the present invention to provide a variable displacement hydraulic pump control device that can maintain a discharge amount within a range that does not cause engine stall, and is capable of operating a hydraulic actuator or the like.
上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成
の特徴は、サーボアクチュエータには、容量制御弁の作
動不能時にサーボピストンの端面に当接し、該サーボピ
ストンの摺動を規制するストッパを設けたことにある。In order to solve the above problems, the feature of the configuration adopted by the present invention is that the servo actuator is provided with a stopper that comes into contact with the end surface of the servo piston and restricts the sliding of the servo piston when the displacement control valve is inoperable. This is because it was established.
Ｃ作用〕
上記構成により、容量制御弁の作動不能時には、サーボ
ピストンをストッパに当接させることによって、油圧ポ
ンプの容量可変部を所定の傾転角に保持することができ
、所望の吐出量を確保できる。C action] With the above configuration, when the capacity control valve is inoperable, the variable capacity part of the hydraulic pump can be held at a predetermined tilt angle by bringing the servo piston into contact with the stopper, and the desired discharge amount can be maintained. Can be secured.
Ｃ実施例Ｊ
以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図に基づいて
説明する。C Embodiment J Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 3.
図中、１は原動機（図示せず）によって駆動される可変
容量型の油圧ポンプを示し、該油圧ポンプ１は、例えば
斜軸型、斜板型等の油圧ポンプが用いられ、弁板、斜板
等の容量可変部ＩＡを傾転することによって容量（吐出
量Ｑ）を可変とする構成になっている。そして、該油圧
ポンプｌはタンク２内の作動油を圧油として主管路３内
に吐出させることにより、この圧油を制御弁等を介して
油圧アクチュエータ（いずれも図示せず）に供給するよ
うになっている。In the figure, reference numeral 1 indicates a variable displacement hydraulic pump driven by a prime mover (not shown), and the hydraulic pump 1 is, for example, a diagonal shaft type or a swash plate type hydraulic pump, with a valve plate, a diagonal plate, etc. The configuration is such that the capacity (discharge amount Q) can be varied by tilting the capacity variable part IA, such as a plate. The hydraulic pump l discharges the hydraulic oil in the tank 2 as pressure oil into the main pipe line 3, thereby supplying this pressure oil to a hydraulic actuator (none of which is shown) via a control valve or the like. It has become.
４は油圧ポンプ１に付設されたサーボアクチュエータを
示し、該サーボアクチュエータ４は、段付筒状に形成さ
れ、内周側が大径穴５Ａ、小径穴５Ｂとなったシリンダ
５と、該シリンダ５の両端を施蓋すべく該シリンダ５の
両端にボルト６．６・・・等を介して着脱可能に取付け
られた第１および第２のカバー７．８と、シリンダ５の
大径穴５Ａ、小径穴５Ｂ内に摺動可能に挿嵌された大径
部９Ａ、小径部９Ｂを有し、該大径部９Ａ、小径部９Ｂ
がカバー７．８との間に大径の圧力室１ｏと小径の圧力
室１１とを画成したサーボピストン９とからなり、該サ
ーボピストン９の小径部９Ｂはリンク１２を介して油圧
ポンプｌの容量可変部ＩＡに連結されている。そして、
サーボピストン９の大径部９Ａには圧力室１０に開口し
、後述するストッパ１３を収容する有底のストッパ挿入
穴９Ｃがサーボピストン９の軸心に対して偏心して形成
されている。Reference numeral 4 indicates a servo actuator attached to the hydraulic pump 1, and the servo actuator 4 includes a cylinder 5 formed in a stepped cylindrical shape and having a large diameter hole 5A and a small diameter hole 5B on the inner circumferential side; First and second covers 7.8 are removably attached to both ends of the cylinder 5 via bolts 6.6, etc. in order to cover both ends, and the large diameter hole 5A of the cylinder 5 and the small diameter hole 5A. It has a large diameter part 9A and a small diameter part 9B that are slidably inserted into the hole 5B, and the large diameter part 9A and the small diameter part 9B are slidably inserted into the hole 5B.
is composed of a servo piston 9 which defines a large diameter pressure chamber 1o and a small diameter pressure chamber 11 between it and the cover 7.8, and the small diameter portion 9B of the servo piston 9 is connected to a hydraulic pump l via a link 12. The capacitance variable section IA is connected to the capacitance variable section IA. and,
In the large diameter portion 9A of the servo piston 9, a stopper insertion hole 9C with a bottom and opening into the pressure chamber 10 and accommodating a stopper 13, which will be described later, is formed eccentrically with respect to the axis of the servo piston 9.
また、該サーボアクチュエータ４のカバー７゜８には後
述する補助ポンプ１４からの圧油を圧力室１０．１１内
に給排する給排ロアＡ、８Ａが形成され、圧力室１ｏ、
ｉｉ内に給排された圧油によりサーボピストン９は矢示
Ａ、Ｂ方向に摺動されるようになっている。そして、該
サーボピストン９は矢示Ａ、Ｂ方向に摺動するときに、
油圧ポンプ１の容量可変部ＩＡをリンク１２を介して矢
示Ｃ，Ｄ方向に傾転駆動し、油圧ポンプ１の容量（吐出
量Ｑ）を減少または増大させるようになっている。In addition, supply and discharge lowers A and 8A are formed on the cover 7° 8 of the servo actuator 4 for supplying and discharging pressure oil from an auxiliary pump 14, which will be described later, into the pressure chambers 10.11.
The servo piston 9 is made to slide in the directions of arrows A and B by the pressure oil supplied and discharged into the interior of the piston ii. When the servo piston 9 slides in the directions of arrows A and B,
The variable capacity section IA of the hydraulic pump 1 is tilted and driven in the directions of arrows C and D via a link 12 to decrease or increase the capacity (discharge amount Q) of the hydraulic pump 1.
１３は圧力室１０内に突出するようにカバー７に螺着し
て設けられた円柱状のストッパを示し、該ストッパ１３
は、第２図に示す如く、サーボピストン９のストッパ挿
入穴９Ｃに対応してカバー７の軸心から偏心した位置に
固定され、サーボピストン９が矢示Ａ方向に摺動してく
るときに、該サーボピストン９のストッパ挿入穴９Ｃ内
に挿入されるようになっている。そして、該ストッパ１
３は後述の電磁弁１９．２０が故障した時等に、カバー
７側の各ボルト６を取外して、該カバー７を、例えば１
８０°回転させて取付は直すことにより、ストッパ１３
は第３図に示す如く、サーボピストン９の大径部９Ａ端
面に当接し、サーボピストン９が矢示Ａ方向にこれ以上
摺動するのを規制するようになっている。Reference numeral 13 indicates a cylindrical stopper screwed onto the cover 7 so as to protrude into the pressure chamber 10.
As shown in FIG. 2, is fixed at a position eccentric from the axis of the cover 7 corresponding to the stopper insertion hole 9C of the servo piston 9, and when the servo piston 9 slides in the direction of arrow A. , is inserted into the stopper insertion hole 9C of the servo piston 9. Then, the stopper 1
3, when a solenoid valve 19 or 20 (to be described later) breaks down, remove each bolt 6 on the cover 7 side and replace the cover 7 with, for example, 1.
By rotating 80 degrees and fixing the installation, stopper 13
As shown in FIG. 3, the servo piston 9 comes into contact with the end surface of the large diameter portion 9A of the servo piston 9, and prevents the servo piston 9 from sliding any further in the direction of the arrow A.
１４は油圧ポンプ１と共に原動機によって駆動される補
助ポンプを示し、該補助ポンプ１４の吐出側は第１図に
示す如く、管路１５を介してサーボアクチュエータ４の
給排口８Ａに接続され、補助ポンプ１４からの圧油を圧
力室１１内に給排するようになっている。また、管路１
５は接続点１６で他の管路１７，１８と接続され、該管
路１８の先端側はタンク２と接続されている。そして、
管路１７の先端側はサーボアクチュエータ４の給排ロア
Ａに接続され、圧力室１０内に補助ポンプ１４からの圧
油を給排するようになっている。Reference numeral 14 denotes an auxiliary pump driven by the prime mover together with the hydraulic pump 1. As shown in FIG. Pressure oil from the pump 14 is supplied and discharged into the pressure chamber 11. Also, pipe line 1
5 is connected to other conduits 17 and 18 at a connection point 16, and the tip side of the conduit 18 is connected to the tank 2. and,
The distal end side of the conduit 17 is connected to the supply/discharge lower A of the servo actuator 4, and is adapted to supply and discharge pressure oil from the auxiliary pump 14 into the pressure chamber 10.
１９．２０はサーボアクチュエータ４の圧力室１０．１
１に圧油を供給する容量制御弁としての電磁弁を示し、
該各電磁弁１９．２０はソレノイド部１９Ａ、２ＯＡと
げね１９Ｂ、２０Ｂとを有し、常時はばね１９Ｂ、２０
Ｂにより閉弁位置（イ）に切換えられるようになってい
る。そして、該各電磁弁１９．２０は後述のコントロー
ラ２２から制御信号が出力され、ソレノイド部１９Ａ。19.20 is the pressure chamber 10.1 of the servo actuator 4
1 shows a solenoid valve as a capacity control valve that supplies pressure oil,
Each of the solenoid valves 19, 20 has a solenoid portion 19A, 2OA barbs 19B, 20B, and normally has springs 19B, 20.
B allows the valve to be switched to the closed position (A). Each of the solenoid valves 19 and 20 receives a control signal from a controller 22, which will be described later, and controls the solenoid section 19A.
２ＯＡが励磁されたときにばね１９Ｂ、２０Ｂに抗して
開弁位置（ロ）に切換えられる。ここで、電磁弁１９は
補助ポンプ１４の吐出側と接続点１６との間に位置して
管路１５の途中に設けられ、電磁弁２０は管路１８の途
中に設けられる。When 2OA is energized, it is switched to the valve open position (b) against springs 19B and 20B. Here, the solenoid valve 19 is located between the discharge side of the auxiliary pump 14 and the connection point 16 and is provided midway through the conduit 15, and the solenoid valve 20 is provided midway through the conduit 18.
そして、電磁弁１９が開弁位置（ロ）となり、電磁弁２
０が閉弁位置（イ）となったときには、補助ポンプ１４
からの圧油が管路１５，１７を介してサーボアクチュエ
ータ４の圧力室１０内に供給され、サーボピストン９の
受圧面積は大径部９Ａが小径部９Ｂより大きいから、該
サーボピストン９は矢示Ｂ方向に摺動し、電磁弁１９．
２０を図示の如（共に閉弁位置（イ）に切換えたときに
は、サーボピストン９の摺動は停止される。また、電磁
弁１９が閉弁位置（イ）となり、電磁弁２０が開弁位置
（ロ）状態となったときには、サーボアクチュエータ４
の圧力室１１内に補助ポンプ１４からの圧油が供給され
、圧力室１０内の圧油は管路１７，１８を介してタンク
２へと排出されるから、サーボピストン９は矢示Ａ方向
に摺動変位し、電磁弁２０を閉弁して圧力室１０内の圧
油の排出を断つまでは矢示Ａ方向の摺動を続ける。Then, the solenoid valve 19 becomes the open position (b), and the solenoid valve 2
0 becomes the valve closed position (a), the auxiliary pump 14
Pressure oil is supplied into the pressure chamber 10 of the servo actuator 4 through the pipes 15 and 17, and since the pressure receiving area of the servo piston 9 is larger in the large diameter portion 9A than in the small diameter portion 9B, the servo piston 9 Slide in the direction shown B to open the solenoid valve 19.
20 as shown in the figure (when both are switched to the closed position (a), the sliding of the servo piston 9 is stopped. Also, the solenoid valve 19 is in the closed position (a), and the solenoid valve 20 is in the open position. (b) When the condition is reached, the servo actuator 4
Pressure oil from the auxiliary pump 14 is supplied into the pressure chamber 11 of , and the pressure oil in the pressure chamber 10 is discharged to the tank 2 via the pipes 17 and 18, so the servo piston 9 moves in the direction of arrow A. The sliding movement in the direction of arrow A continues until the solenoid valve 20 is closed and the discharge of pressure oil in the pressure chamber 10 is cut off.
２１は油圧ポンプ１に付設され、容量可変部ＩＡの傾転
角を検出する傾転角検出手段としての傾転角センサを示
し、該傾転角センサ２１はサーボアクチュエータ４によ
り容量可変部ＩＡが矢示ＣＤ方向に傾転させたときに、
該容量可変部ＩＡの傾転角を油圧ポンプ１の吐出量Ｑに
対応する値として検出し、これをコントローラ２２に出
力するようになっている。また、前記主管路３の途中に
は油圧ポンプ１の吐出圧を油圧アクチュエータの負荷圧
Ｐとして検出する圧力センサ（図示せず）が設けられ、
この圧力センサは負荷圧Ｐに対応する検出信号をコント
ローラ２２に出力するようになっている。Reference numeral 21 indicates a tilting angle sensor attached to the hydraulic pump 1 as a tilting angle detection means for detecting the tilting angle of the variable capacity part IA. When tilted in the direction of arrow CD,
The tilting angle of the variable capacity portion IA is detected as a value corresponding to the discharge amount Q of the hydraulic pump 1, and this is output to the controller 22. Further, a pressure sensor (not shown) is provided in the middle of the main pipeline 3 to detect the discharge pressure of the hydraulic pump 1 as the load pressure P of the hydraulic actuator.
This pressure sensor outputs a detection signal corresponding to the load pressure P to the controller 22.
２２はマイクロコンピュータ等によって構成される制御
手段としてのコントローラを示し、該コントローラ２２
はその入力側が前記圧力センサおよび傾転角センサ２１
等に接続され、出力側が電磁弁１９．２０のソレノイド
部１９Ａ、２ＯＡ等に接続されている。そして、該コン
トローラ２２は原動機の回転数が、例えば所定の回転数
となった状態で、圧力センサからの負荷圧Ｐと傾転角セ
ンサ２１からの吐出量Ｑとが第４図に例示した特性線の
関係を満たすように電磁弁１９．２０に制御信号を出力
するようになっている。これによって、該コントローラ
２２は原動機に過負荷が作用するのを防止し、原動機の
限られた馬力を有効に活かすようになっている。Reference numeral 22 indicates a controller as a control means constituted by a microcomputer or the like, and the controller 22
The input side thereof is the pressure sensor and the tilt angle sensor 21.
etc., and the output side is connected to the solenoid parts 19A, 2OA, etc. of the electromagnetic valves 19, 20. Then, the controller 22 determines that the load pressure P from the pressure sensor and the discharge amount Q from the tilt angle sensor 21 have the characteristics illustrated in FIG. Control signals are output to the solenoid valves 19 and 20 so as to satisfy the relationship between the lines. Thereby, the controller 22 prevents overload from being applied to the prime mover and makes effective use of the limited horsepower of the prime mover.
本実施例による可変容量型油圧ポンプ制御装置は上述の
如き構成を有するもので、次にその作動について説明す
る。The variable displacement hydraulic pump control device according to this embodiment has the above-mentioned configuration, and its operation will be explained next.
まず、圧力センサからの負荷圧Ｐが第４図に例示する圧
力ＰＡから圧力Ｐ、まで低下したときには油圧ポンプ１
の吐出量Ｑを、例えば吐出量ＱＡから吐出量Ｑ、まで増
大させるべく、電磁弁１９のソレノイド部１９Ａにコン
トローラ２２から制御信号を出力して電磁弁１９を開弁
位置（ロ）に切換え、補助ポンプ１４からの圧油を管路
１５゜１７を介してサーボアクチュエータ４の圧力室１
０内に供給し、サーボピストン９を矢示Ｂ方向に摺動さ
せることによって、油圧ポンプ１の容量可変部ＩＡを矢
示り方向に傾転させ、油圧ポンプ１の容量（吐出量Ｑ）
を増大させる。そして、傾転角センサ２１で容量可変部
ＩＡの傾転角が吐出量Ｑｌｌに対応する角度となったと
きには、コントローラ２２からの制御信号の出力を停止
して電磁弁１９を閉弁位置（イ）に切換え、圧力室１０
内への圧油の供給を停止させることにより、サーボピス
トン９の矢示Ｂ方向への摺動を停止させる。First, when the load pressure P from the pressure sensor decreases from the pressure PA to the pressure P illustrated in FIG. 4, the hydraulic pump 1
In order to increase the discharge amount Q from, for example, the discharge amount QA to the discharge amount Q, a control signal is output from the controller 22 to the solenoid section 19A of the solenoid valve 19 to switch the solenoid valve 19 to the open position (B), Pressure oil from the auxiliary pump 14 is supplied to the pressure chamber 1 of the servo actuator 4 via a pipe 15 17.
By sliding the servo piston 9 in the direction of arrow B, the variable capacity part IA of the hydraulic pump 1 is tilted in the direction of the arrow, and the capacity (discharge amount Q) of the hydraulic pump 1 is changed.
increase. When the tilt angle sensor 21 determines that the tilt angle of the variable capacity part IA becomes an angle corresponding to the discharge amount Qll, the output of the control signal from the controller 22 is stopped and the solenoid valve 19 is moved to the closed position (i.e. ), pressure chamber 10
By stopping the supply of pressure oil into the servo piston 9, the sliding movement of the servo piston 9 in the direction of arrow B is stopped.
また、圧力センサからの負荷圧Ｐが第４図に示す圧力Ｐ
、から圧力ＰＡまで上昇したときには、油圧ポンプ１の
吐出量Ｑを吐出量Ｑ３から吐出量ＱＡまで減少させるべ
（、コントローラ２２から電磁弁２０のソレノイド部２
ＯＡに制御信号を出力して電磁弁２０を開弁位置（ロ）
に切換え、補助ポンプ１４からの圧油を管路１５を介し
てサーボアクチュエータ４の圧力室１１に供給し、圧力
室ｌＯ内の圧油を管路１７，１８を介してタンク２内に
排出させ、サーボピストン９を矢示Ａ方向に摺動変位さ
せることによって、油圧ポンプ１の容量可変部ＩＡを矢
示Ｃ方向に傾転させ、該油圧ポンプｌの吐出量Ｑを減少
させる。そして、傾転角センサ２１により検出角度が吐
出量ＱＡに対応する角度となったときには、電磁弁２０
を閉弁位置（イ）に切換え、圧力室ｉｏからの圧油の排
出を断つことにより、サーボピストン９の矢示Ｂ方向へ
の摺動を停止させる。Also, the load pressure P from the pressure sensor is the pressure P shown in FIG.
When the pressure increases from , to PA, the discharge amount Q of the hydraulic pump 1 should be decreased from the discharge amount Q3 to the discharge amount QA (the
Output a control signal to the OA and move the solenoid valve 20 to the open position (b)
, the pressure oil from the auxiliary pump 14 is supplied to the pressure chamber 11 of the servo actuator 4 via the pipe 15, and the pressure oil in the pressure chamber IO is discharged into the tank 2 via the pipes 17 and 18. By slidingly displacing the servo piston 9 in the direction of arrow A, the variable capacity portion IA of the hydraulic pump 1 is tilted in the direction of arrow C, and the discharge amount Q of the hydraulic pump I is decreased. When the angle detected by the tilt angle sensor 21 becomes an angle corresponding to the discharge amount QA, the solenoid valve 20
is switched to the valve closed position (a) and the discharge of pressure oil from the pressure chamber io is cut off, thereby stopping the sliding of the servo piston 9 in the direction of arrow B.
ところで、電磁弁１９．２０はコントローラ２２の故障
、ソレノイド部１９Ａ、２０Ａのコイルの断線、または
コントローラ２２と前記各ソレノイド部１９Ａ、２ＯＡ
とを接続するリード線の断線等積々の故障モードにより
、作動不能となって故障することがある。この場合には
、各電磁弁１９．２０はばね１９Ｂ、２０Ｂの付勢力に
より閉弁位置（イ）に固定されるから、サーボアクチュ
エータ４の圧力室１０には補助ポンプ１４からの圧油を
供給できなくなり、圧力室１１には補助ポンプ１４から
の圧油が供給され続けるようになる０そして、圧力室１
０内の圧油はサーボピストン９の大径部９Ａとシリンダ
５との間の隙間（図示せず）を介してタンク２内等にド
レンとなって漏出するから、圧力室１１内に供給される
圧油によりサーボピストン９は徐々に矢示Ａ方向に摺動
しこれによって、油圧ポンプ１の容量可変部ＩＡは矢示
Ｃ方向に小傾転側へと徐々に傾転駆動され油圧ポンプｌ
の吐出量Ｑは減少してしまう。そして、サーボピストン
９が矢示Ａ方向に完全に摺動してカバー７に当接したと
きには、油圧ポンプ１の容量可変部ＩＡが最小傾転とな
って該油圧ポンプ１から圧油を実質的に吐出できなくな
り、サーボアクチュエータ４の作動が停止して掘削作業
が不可能となる。By the way, the solenoid valves 19 and 20 may be affected by a malfunction of the controller 22, a disconnection of the coils of the solenoid parts 19A and 20A, or a failure between the controller 22 and the solenoid parts 19A and 2OA.
Due to a number of failure modes, such as disconnection of the lead wire connecting the device, the device may become inoperable and break down. In this case, each electromagnetic valve 19, 20 is fixed in the closed position (A) by the urging force of the springs 19B, 20B, so pressure oil from the auxiliary pump 14 is supplied to the pressure chamber 10 of the servo actuator 4. The pressure oil from the auxiliary pump 14 continues to be supplied to the pressure chamber 11.
The pressure oil in the servo piston 9 drains and leaks into the tank 2 through a gap (not shown) between the large diameter portion 9A of the servo piston 9 and the cylinder 5, so that it is not supplied to the pressure chamber 11. The servo piston 9 is gradually slid in the direction of the arrow A by the pressure oil, and thereby the variable capacity part IA of the hydraulic pump 1 is gradually driven to tilt toward the small tilt side in the direction of the arrow C.
The discharge amount Q will decrease. Then, when the servo piston 9 completely slides in the direction of arrow A and comes into contact with the cover 7, the displacement variable part IA of the hydraulic pump 1 is at its minimum tilt, and the pressure oil is substantially removed from the hydraulic pump 1. As a result, the servo actuator 4 stops operating, making excavation work impossible.
そこで、本実施例では、前述のような故障が発生した場
合には、原動機の作動を停止させ、サーボアクチュエー
タ４のカバー７から各ボルト６を取外して、該カバー７
を９０”または１８０°程度回転させ、各ボルト６によ
りカバー７を取付は直し、第３図に示すようにストッパ
１３の端面がサーボピストン９の大径部９Ａの端面に当
接するように設定することにより、サーボアクチュエー
タ４がこれ以上圧力室１０側へと矢示Ａ方向に摺動する
のを規制するようにしている。そして、サーボピストン
９の摺動をストッパ１３で規制することにより、油圧ポ
ンプ１の容量可変部ＩＡを所定の傾転角に固定すること
ができるから、原動機の回転数を所定の回転数とすれば
、油圧ポンプ１から吐出される圧油の吐出量Ｑを第４図
に例示する所定の吐出量ＱＡに固定することが可能とな
り、原動機に過負荷が作用するのを防止することができ
る。Therefore, in this embodiment, when the above-mentioned failure occurs, the operation of the prime mover is stopped, each bolt 6 is removed from the cover 7 of the servo actuator 4, and the cover 7 is removed.
Rotate about 90" or 180 degrees, reinstall the cover 7 with each bolt 6, and set so that the end surface of the stopper 13 comes into contact with the end surface of the large diameter portion 9A of the servo piston 9, as shown in FIG. By this, the servo actuator 4 is prevented from sliding any further in the direction of arrow A toward the pressure chamber 10.Then, by regulating the sliding of the servo piston 9 with the stopper 13, the hydraulic pressure is Since the variable capacity part IA of the pump 1 can be fixed at a predetermined tilt angle, if the rotational speed of the prime mover is set to a predetermined rotational speed, the discharge amount Q of pressure oil discharged from the hydraulic pump 1 can be adjusted to the fourth It becomes possible to fix the discharge amount to a predetermined discharge amount QA illustrated in the figure, and it is possible to prevent overload from acting on the prime mover.
従って、本実施例では、コントローラ２２．電磁弁１９
．２０等の故障により前記電磁弁１９゜２０が作動でき
なくなった場合には、サーボピストン９の大径部９Ａ端
面にストッパ１３を当接させるように、カバー７を回転
させて取付は直すという簡単な作業により、サーボピス
トン９の摺動位置を固定でき、油圧ポンプ１の容量可変
部ＩＡの傾転角を所定角に固定することができるので、
油圧ポンプ１から吐出量ＱＡの圧油を油圧アクチュエー
タに供給し続けることができ、該油圧アクチュエータを
停止させることなく、作業を続行することができる。Therefore, in this embodiment, the controller 22. Solenoid valve 19
．． If the electromagnetic valves 19 and 20 become inoperable due to a failure in the servo piston 9, the installation can be easily reinstalled by rotating the cover 7 so that the stopper 13 comes into contact with the end face of the large diameter portion 9A of the servo piston 9. With this work, the sliding position of the servo piston 9 can be fixed, and the tilting angle of the variable capacity part IA of the hydraulic pump 1 can be fixed at a predetermined angle.
The hydraulic pump 1 can continue to supply pressurized oil with a discharge amount QA to the hydraulic actuator, and work can be continued without stopping the hydraulic actuator.
また、油圧ポンプ１の吐出量Ｑを第４図に例示する吐出
量ＱＡに固定することにより、原動機に過負荷が作用す
るのを防止でき、エンスト等の発生を確実に防止できる
上に、油圧ポンプ１自体の作動油による潤滑性を確保す
ることができ、油圧ポンプ１の寿命を効果的に延ばすこ
とができる。Furthermore, by fixing the discharge amount Q of the hydraulic pump 1 to the discharge amount QA shown in FIG. The lubricity of the hydraulic oil of the pump 1 itself can be ensured, and the life of the hydraulic pump 1 can be effectively extended.
なお、前記実施例では、管路１５を給排口８Ａに接続し
、管路１７を給排ロアＡに接続したが、本発明はこれに
限らず、例えばシリンダ５の小径穴５Ｂ内にばねを設け
てサーボピストン９を常時矢示Ａ方向に付勢すると共に
、管路１７を給排ロアＡに接続して圧力室１０内に圧油
を給排するようにしてもよ（、この場合には給排口８Ａ
を省略するようにすればよい。In the embodiment described above, the pipe line 15 was connected to the supply/discharge port 8A, and the pipe line 17 was connected to the supply/discharge lower A, but the present invention is not limited to this. may be provided to always urge the servo piston 9 in the direction of the arrow A, and the pipe line 17 may be connected to the supply/discharge lower A to supply and discharge pressure oil into the pressure chamber 10 (in this case, There is a supply/discharge port 8A
You can omit it.
また、前記実施例では、油圧ポンプ１の吐出量Ｑを負荷
圧Ｐに基づき第４図に例示した特性線に沿って制御する
場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、
例えばロードセンシングシステム等を用いた油圧ポンプ
制御装置にも適用できる。Further, in the above embodiment, the case where the discharge amount Q of the hydraulic pump 1 is controlled based on the load pressure P along the characteristic line illustrated in FIG. 4 was explained as an example, but the present invention is not limited to this. ,
For example, it can also be applied to a hydraulic pump control device using a load sensing system or the like.
以上詳述した通り本発明では、容量制御弁の故障時にサ
ーボピストンの端面にストッパを当接させ、該サーボピ
ストンの摺動変位を規制する構成としたから、容量制御
弁の作動不能時に迅速に対処して、サーボピストンの摺
動をストッパにより規制することができ、油圧ポンプの
容量可変部を所定の傾転角に簡単に固定することができ
る。これにより、油圧ポンプから所定の吐出量の圧油を
油圧アクチュエータに供給することができ、該油圧アク
チュエータによる作業を続行することができる上に、原
動機に過負荷が作用するのを防止できる。また、通常の
油圧ポンプの制御時にはストッパがサーボピストンの端
面と当接しないように簡単に設定できる。As detailed above, in the present invention, the stopper is brought into contact with the end face of the servo piston to restrict the sliding displacement of the servo piston in the event of a failure of the displacement control valve. In response, the sliding movement of the servo piston can be restricted by the stopper, and the variable displacement section of the hydraulic pump can be easily fixed at a predetermined tilt angle. As a result, a predetermined discharge amount of pressure oil can be supplied from the hydraulic pump to the hydraulic actuator, work by the hydraulic actuator can be continued, and overload can be prevented from being applied to the prime mover. Further, the stopper can be easily set so as not to come into contact with the end surface of the servo piston during normal control of the hydraulic pump.
第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
可変容量型油圧ポンプ制御装置の油圧回路図、第２図は
サーボアクチュエータの縦断面図、第３図はカバーの位
置を変えてストッパをサーボピストンに当接させた状態
を示すサーボアクチュエータの縦断面図、第４図は従来
技術を示す負荷圧Ｐと吐出量Ｑとの特性線図である。
１・・・油圧ポンプ、ＩＡ・・・容量可変部、４・・・
サーボアクチュエータ、９・・・サーボピストン、１３
・・・ストッパ、１９．２０・・・電磁弁（容量制御弁
）、２２・・・コントローラ。
特 許 出 願 人 日立建機株式会社代理人 弁理
士 広 瀬 和 彦第
■
図
第２
図
第
図
コＡ
Ｂ1 to 3 show embodiments of the present invention, FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a variable displacement hydraulic pump control device, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a servo actuator, and FIG. 3 is a cover position. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the servo actuator showing a state in which the stopper is brought into contact with the servo piston by changing the servo piston, and FIG. 4 is a characteristic diagram of the load pressure P and discharge amount Q showing the prior art. 1... Hydraulic pump, IA... Variable capacity part, 4...
Servo actuator, 9... Servo piston, 13
...Stopper, 19.20...Solenoid valve (capacity control valve), 22...Controller. Patent Applicant Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Agent Patent Attorney Kazuhiko Hirose Figure 2 Figure A B
Claims (1)
型の油圧ポンプと、圧油を給排してサーボピストンを摺
動させることにより、該油圧ポンプの容量可変部を傾転
駆動するサーボアクチュエータと、制御信号により開、
閉弁され、該サーボアクチュエータに圧油を給排する電
磁式の容量制御弁と、該容量制御弁に制御信号を出力し
、前記油圧ポンプの容量をサーボアクチュエータにより
可変に制御させる制御手段とからなる可変容量型油圧ポ
ンプ制御装置において、前記サーボアクチュエータには
、前記容量制御弁の作動不能時に前記サーボピストンの
端面に当接し、該サーボピストンの摺動を規制するスト
ッパを設けたことを特徴とする可変容量型油圧ポンプ制
御装置。A variable displacement hydraulic pump that is driven by a prime mover and has a variable capacity section, and a servo actuator that tilts and drives the variable capacity section of the hydraulic pump by supplying and discharging pressure oil and sliding a servo piston. , open by control signal,
an electromagnetic displacement control valve that is closed and supplies and discharges pressure oil to the servo actuator; and a control means that outputs a control signal to the displacement control valve and causes the servo actuator to variably control the displacement of the hydraulic pump. In the variable displacement hydraulic pump control device, the servo actuator is provided with a stopper that comes into contact with an end surface of the servo piston to restrict sliding of the servo piston when the displacement control valve is inoperable. Variable displacement hydraulic pump control device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2259968A JP2977881B2 (en) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Variable displacement hydraulic pump controller |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH04136490A true JPH04136490A (en) | 1992-05-11 |
| JP2977881B2 JP2977881B2 (en) | 1999-11-15 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP2259968A Expired - Fee Related JP2977881B2 (en) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Variable displacement hydraulic pump controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977881B2 (en) |
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1990
- 1990-09-28 JP JP2259968A patent/JP2977881B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2977881B2 (en) | 1999-11-15 |
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