JPH04351304A - 油圧駆動装置 - Google Patents

油圧駆動装置

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JPH04351304A
JPH04351304A JP3152281A JP15228191A JPH04351304A JP H04351304 A JPH04351304 A JP H04351304A JP 3152281 A JP3152281 A JP 3152281A JP 15228191 A JP15228191 A JP 15228191A JP H04351304 A JPH04351304 A JP H04351304A
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JP
Japan
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differential pressure
flow rate
valve
flow control
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP3152281A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Ichiyanagi
健 一柳
Masami Ochiai
落合 正己
Takashi Kanai
隆史 金井
Toichi Hirata
東一 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP3152281A priority Critical patent/JPH04351304A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1つの可変容量油圧ポン
プで複数の油圧アクチュエータを駆動する油圧駆動装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】1つの可変容量油圧ポンプ(以下、単に
油圧ポンプという。)の圧油により複数の油圧アクチュ
エータを同時に駆動する油圧駆動装置としては、種々の
方式のものがある。これら方式のうち、***特許明細書
第3321483号、特公昭60−11706号公報、
特開平2−261902号公報等により提案されている
、いわゆるロードセンシング方式の油圧駆動装置は、油
圧ポンプと各流量制御弁との間に圧力補償弁を備え、こ
の圧力補償弁により流量制御弁の入口圧と出口圧との差
(差圧)が所定の圧力になるように補償するとともに、
油圧ポンプの吐出圧力を、圧力補償弁および流量制御弁
の圧損分だけ負荷圧力より高めるように、油圧ポンプの
吐出流量を制御する構成となっている。この構成により
、各油圧アクチュエータの複合操作時、それらに供給す
る圧油の流量を流量制御弁の開口面積に比例した値とす
る適正な分流制御を行うことができ、油圧アクチュエー
タを負荷圧の変動に影響されることなく安定して制御す
ることができるという優れた特徴を発揮することができ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記ロードセンシング
方式で使用される圧力補償弁は、負荷圧(又は油圧ポン
プ圧)が変動しても流量を一定に保持する機能を持たせ
られるため、本来、弁が有する減衰効果を無効にするよ
うに作動する。さらに、ロードセンシング方式自体差圧
を一定に維持する制御である。これらの理由により、ロ
ードセンシング方式は油圧系制御の安定性に難点があり
、ハンチングを生じ易い。これを防止するため、従来、
圧力補償弁のスプールを特殊の形状に加工し、又は適宜
のダンパを設ける手段が採用されていたが、前者の手段
は加工困難、後者の手段はコストの増大を招くという問
題があった。本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、圧力補償弁を使用することなく、安定した
制御を行うことができる油圧駆動装置を提供するにある
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油
圧ポンプの圧油で駆動される複数の油圧アクチュエータ
と、これら油圧アクチュエータの駆動を制御する各流量
制御弁とを備えた油圧駆動装置において、前記各流量制
御弁における差圧を検出する差圧検出器と、これら差圧
検出器で検出された差圧のうち最小差圧と予め定められ
た設定差圧との差に基づいて前記可変容量油圧ポンプの
吐出流量を制御する流量制御手段と、前記最小差圧を発
生している流量制御弁以外の流量制御弁の弁開度を前記
設定差圧と当該流量制御弁の差圧との比の平方根に比例
して低減する弁開度修正制御手段とを設けたことを特徴
とする。
【0005】
【作用】複合駆動されている油圧アクチュエータの各流
量制御弁の差圧を取込み、それら差圧のうち最小差圧を
用いて可変容量油圧ポンプに対しロードセンシング制御
を行う。即ち、流量制御手段により当該最小差圧と設定
差圧との差に基づいて油圧ポンプの吐出流量を制御する
。同時に、弁開度修正制御手段は、最小差圧以外の差圧
に基づいて当該各差圧に対応する流量制御弁の弁開度を
修正する制御を行う。この修正は、前記設定差圧とそれ
ぞれの差圧との比の平方根に比例して弁開度を小さくす
ることにより行われる。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図1は本発明の実施例に係る油圧駆動装置の系統
図である。図で、1は油圧ポンプ、1aは油圧ポンプ1
のおしのけ容積可変機構(以下、斜板で代表する。)、
2は斜板1aを駆動する油圧シリンダ、3a、3bは油
圧シリンダ2の駆動を制御する電磁弁である。油圧シリ
ンダ2および電磁弁3a、3bにより油圧ポンプ1のレ
ギュレータが構成される。4a、4bは油圧ポンプ1に
より駆動される油圧シリンダ、5a、5bは油圧シリン
ダ4a、4bに供給する圧油の流量を制御する流量制御
弁、6a、6bは各流量制御弁5a、5bと機械的に連
結された方向切換弁である。7a、7bは油圧シリンダ
4a、4bを操作する操作レバーの操作量センサであり
、操作レバーの操作量に比例した電気信号を出力する。 なお、各操作レバーは直接的には流量制御弁5a、5b
の弁開度を制御する。8a、8bは差圧センサであり、
各流量制御弁5a、5bの入口側の圧力と出口側の圧力
とを入力し、両者の差の圧力に比例した電気信号を出力
する。9は油圧ポンプ1の吐出圧力を検出しその値に比
例した電気信号を出力する圧力センサ、10はブリード
弁、11は種々の制御を行うコントローラである。
【0007】次に、本実施例の動作を図2、図3および
図4を参照しながら説明する。図2は図1に示すコント
ローラ11の内容の一部を説明するブロック図、図3は
図2に示す弁開度修正制御部における演算を示す図、図
4は弁開度指令値と流量の関係を示す特性図である。各
操作レバーが操作されると、操作量センサ7a、7bか
らの信号がコントローラ11に入力され、コントローラ
11はこれら信号に応じて流量制御弁5a、5bを開く
。これにより油圧シリンダ4a、4bは供給された流量
に応じた速度で駆動される。この状態で、差圧センサ8
a、8bは各流量制御弁5a、5bの差圧を検出し、こ
れらをコントローラ11へ入力する。コントローラ11
は図2に示す最小差圧選択部110において入力された
差圧のうち小さい方の差圧ΔPiminを選択してロー
ドセンシング制御部111へ入力する。ロードセンシン
グ制御部111は当該差圧ΔPiminおよび予め設定
された差圧(設定差圧)に基づいて電磁弁3a、3bに
対して所要の信号を出力し、油圧ポンプ1の吐出流量を
制御するロードセンシング制御を行う。さらに、本実施
例では、他方の流量制御弁に対して弁開度修正制御を行
う。 即ち、図2において、最小差圧選択部110で最小差圧
ΔPiminが選択されると、それ以外の差圧信号は弁
開度修正制御部112へ入力される。なお、図2には差
圧センサ8a〜8nが示されているが、図1に示す構成
の場合、差圧センサは8a、8bの2つである。したが
って、最小差圧選択部110で一方の差圧が選択される
と、他方の差圧は弁開度修正制御部112へ入力される
ことになる。ここで、弁開度修正制御部112で実行さ
れる演算を、図3に示す数式を参照して説明する。
【0008】今、Cv を流量制御弁の流量係数、A(
x)を流量制御弁のストロークxに対する弁開度、ρを
油の密度、ΔPi を他方の流量制御弁の差圧とすると
、当該流量制御弁の通過流量Qi は図3の(1)式で
表される。本実施例では、当該(1)式における弁開度
A(x)を、図3の(2)式に示す弁開度A(xm )
に修正する制御を行う。(2)式で、xm は修正後の
流量制御弁のストローク、ΔPLSは設定差圧である。 (1)式における値A(x)に(2)式の値A(xm 
)を代入して弁開度修正後の流量Qimを求めると、こ
の流量Qimは図3の(3)式で表される。(1)式と
(3)式を比較すると、前者における差圧ΔPi が後
者では設定差圧ΔPLSとなっている。即ち、修正後の
流量Qimは、設定差圧ΔPLSが固定された値である
ので、ストロークxm にのみ依存することとなる。換
言すれば、最小差圧を生じている流量制御弁以外の流量
制御弁に対しては、その差圧が設定差圧ΔPLSになる
ように弁開度が修正されることとなり、圧力補償弁が用
いられているのと同じ状態となる。上記の修正動作の意
味を図4を参照して説明する。図4で、横軸には弁開度
指令値(操作レバーの操作量又は流量制御弁のストロー
ク量)が、縦軸には流量がとってある。各曲線は流量制
御弁のある差圧における弁開度指令値と流量との関係を
示す曲線であり、ΔPi はある差圧における曲線、Δ
PLSは設定差圧における曲線を示す。弁開度修正制御
部112により制御される流量制御弁の差圧がΔPi 
であり、その流量制御弁に対する弁開度指令値がxi 
である場合、何等の制御も行わない状態では流量は(1
)式に示すように曲線ΔPi上の点aに対応する値Qi
 であるが、弁開度修正制御部112の制御により、弁
開度指令値は値xm に修正され、流量は(2)式に示
す値Qimとなる。即ち、上記制御は、弁開度指令値x
i に対する曲線ΔPLS上の点bを曲線ΔPi 上の
点cに移動させる制御であり、このときの流量が値Qi
m、弁開度指令値が値xm となる。なお、上記弁開度
修正制御は、流量制御弁の差圧ΔPi が設定差圧ΔP
LS以上のとき行い、設定差圧ΔPLS未満のときには
行わない。
【0009】このように、本実施例では、各流量制御弁
のうちの最小差圧に基づいてロードセンシング制御を行
い、併せて最小差圧を生じている流量制御弁以外の流量
制御弁に対しては弁開度修正制御を行うようにしたので
、圧力補償弁を使用することなく実質的にロードセンシ
ング制御と同様の制御を行うことができ、圧力補償弁の
使用によるハンチングの発生等の制御の不安定性を解消
することができる。又、圧力補償弁を使用しないので、
全体構造を簡素化することができる。なお、上記実施例
の説明では、流量制御弁と方向切換弁とが機械的に連結
された構成について説明したが、これに限ることなく、
1つの流量制御弁を使用することもできる。
【0010】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、複数の
流量制御弁の各差圧のうち最小差圧によりロードセンシ
ング制御を行い、当該最小差圧を生じている流量制御弁
以外の流量制御弁に対しては弁開度修正制御を行うよう
にしたので、圧力補償弁を除去することができ、これに
より制御の不安定性を解消することができる。又、圧力
補償弁を使用しないので、全体構造を簡素にすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る油圧駆動装置の系統図で
ある。
【図2】図1に示すコントローラの一部内容を説明する
ブロック図である。
【図3】図2に示す弁開度修正制御部で使用される数式
を示す図である。
【図4】弁開度指令値と流量との関係を示す特性図であ
る。
【符号の説明】 1  油圧ポンプ 1a  斜板 4a、4b  油圧シリンダ 5a、5b  流量制御弁 6a、6b  方向切換弁 7a、7b  操作量センサ 8a、8b  差圧センサ 9  圧力センサ 11  コントローラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  可変容量油圧ポンプと、この可変容量
    油圧ポンプの圧油で駆動される複数の油圧アクチュエー
    タと、これら油圧アクチュエータの駆動を制御する各流
    量制御弁とを備えた油圧駆動装置において、前記各流量
    制御弁における差圧を検出する差圧検出器と、これら差
    圧検出器で検出された差圧のうち最小差圧と予め定めら
    れた設定差圧との差に基づいて前記可変容量油圧ポンプ
    の吐出流量を制御する流量制御手段と、前記最小差圧を
    発生している流量制御弁以外の流量制御弁の弁開度を前
    記設定差圧と当該流量制御弁の差圧との比の平方根に比
    例して低減する弁開度修正制御手段とを設けたことを特
    徴とする油圧駆動装置。
JP3152281A 1991-05-29 1991-05-29 油圧駆動装置 Pending JPH04351304A (ja)

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JP3152281A JPH04351304A (ja) 1991-05-29 1991-05-29 油圧駆動装置

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