JPH0510269A - 可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御方法 - Google Patents
可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御方法Info
- Publication number
- JPH0510269A JPH0510269A JP3184139A JP18413991A JPH0510269A JP H0510269 A JPH0510269 A JP H0510269A JP 3184139 A JP3184139 A JP 3184139A JP 18413991 A JP18413991 A JP 18413991A JP H0510269 A JPH0510269 A JP H0510269A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- control valve
- pump
- engine speed
- hydraulic pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハンチングを防止できるようにする。
【構成】 可変容量型油圧ポンプ20と、斜板27、ポ
ンプ吐出圧と負荷圧の差圧に基づいてその斜板角度を変
更するための制御弁30と、目標エンジン回転数を検出
するセンサ37と、実エンジン回転数を検出するエンジ
ン回転センサ39と、ポンプ吐出圧を検出する圧力セン
サ40と、目標エンジン回転数と実エンジン回転数の回
転数偏差を演算して負の時にポンプ吐出圧に応じた電流
を出力するコントローラ38とコントローラ38からの
出力電流によって減圧作動して制御弁30のセット差圧
を変更する電磁比例減圧弁41を備え、実エンジン回転
数と目標エンジン回転数の回転数偏差とポンプ吐出圧と
により制御弁31のセット差圧を変更して吸収トルクを
制御する。
ンプ吐出圧と負荷圧の差圧に基づいてその斜板角度を変
更するための制御弁30と、目標エンジン回転数を検出
するセンサ37と、実エンジン回転数を検出するエンジ
ン回転センサ39と、ポンプ吐出圧を検出する圧力セン
サ40と、目標エンジン回転数と実エンジン回転数の回
転数偏差を演算して負の時にポンプ吐出圧に応じた電流
を出力するコントローラ38とコントローラ38からの
出力電流によって減圧作動して制御弁30のセット差圧
を変更する電磁比例減圧弁41を備え、実エンジン回転
数と目標エンジン回転数の回転数偏差とポンプ吐出圧と
により制御弁31のセット差圧を変更して吸収トルクを
制御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可変容量型油圧ポンプ
の吸収トルクを制御する方法に関する。
の吸収トルクを制御する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】可変容量型油圧ポンプ(以下単に可変油
圧ポンプという)の吸収トルクを制御する方法としては
種々のものが知られている。例えば、特公平2−494
05号公報に示すように、可変油圧ポンプにより圧油が
供給されるアクチュエータの負荷圧に基づいて吐出量を
増減すると同時に、エンジン回転数が設定回転数よりも
低下した時に可変油圧ポンプの吐出量を減少させるもの
が知られている。この可変油圧ポンプの吸収トルク制御
方法を模式的に示すと図1に示すようになる。すなわ
ち、可変油圧ポンプ1の1回転当りの吐出量を増減する
斜板2は制御シリンダ3で作動され、この制御シリンダ
3にはポンプ吐出圧P1 がサーボ制御弁4で供給される
と共に、そのサーボ制御弁4はポンプ吐出圧P1 とアク
チュエータ5の負荷圧P2 の差圧で供給位置Aとドレー
ン位置Bに切換えられて負荷圧P2 が高くなると斜板2
が吐出量増方向に作動し、負荷圧P2 が低くなると斜板
2が吐出量減方向に作動してポンプ吐出圧P1 が負荷圧
P2 よりも一定の差圧だけ高くなるように制御する。ま
た、エンジン6で駆動される固定ポンプ7の吐出路8に
は可変絞り9、開閉弁10、絞り11が設けられ、その
可変絞り9はエンジン6の調整部材と連動して目標エン
ジン回転数に比例した値となり、開閉弁10は常時閉で
可変絞り8前後の差圧が設定値以下となると開となり、
絞り11の前後の差圧がサーボ制御弁4を供給位置Aと
するようにしてあり、これによってエンジン6の回転数
が目標回転数以下に低下すると固定ポンプ7の吐出量が
減少して開閉弁9が開となり、サーボ制御弁4のセット
差圧が変化して供給位置Aとなって斜板2が吐出量減方
向に作動する。このような可変油圧ポンプの吸収トルク
制御方法であれば、操作弁11を中立位置としてポンプ
吐出油が行き止りとなった時に可変油圧ポンプ1の容量
を最小にできるし、アクチュエータ5に高負荷が作用し
てエンジン回転数が低下した時に可変油圧ポンプ1の吸
収トルクを小としてエンジン6が停止することを防止で
きる。
圧ポンプという)の吸収トルクを制御する方法としては
種々のものが知られている。例えば、特公平2−494
05号公報に示すように、可変油圧ポンプにより圧油が
供給されるアクチュエータの負荷圧に基づいて吐出量を
増減すると同時に、エンジン回転数が設定回転数よりも
低下した時に可変油圧ポンプの吐出量を減少させるもの
が知られている。この可変油圧ポンプの吸収トルク制御
方法を模式的に示すと図1に示すようになる。すなわ
ち、可変油圧ポンプ1の1回転当りの吐出量を増減する
斜板2は制御シリンダ3で作動され、この制御シリンダ
3にはポンプ吐出圧P1 がサーボ制御弁4で供給される
と共に、そのサーボ制御弁4はポンプ吐出圧P1 とアク
チュエータ5の負荷圧P2 の差圧で供給位置Aとドレー
ン位置Bに切換えられて負荷圧P2 が高くなると斜板2
が吐出量増方向に作動し、負荷圧P2 が低くなると斜板
2が吐出量減方向に作動してポンプ吐出圧P1 が負荷圧
P2 よりも一定の差圧だけ高くなるように制御する。ま
た、エンジン6で駆動される固定ポンプ7の吐出路8に
は可変絞り9、開閉弁10、絞り11が設けられ、その
可変絞り9はエンジン6の調整部材と連動して目標エン
ジン回転数に比例した値となり、開閉弁10は常時閉で
可変絞り8前後の差圧が設定値以下となると開となり、
絞り11の前後の差圧がサーボ制御弁4を供給位置Aと
するようにしてあり、これによってエンジン6の回転数
が目標回転数以下に低下すると固定ポンプ7の吐出量が
減少して開閉弁9が開となり、サーボ制御弁4のセット
差圧が変化して供給位置Aとなって斜板2が吐出量減方
向に作動する。このような可変油圧ポンプの吸収トルク
制御方法であれば、操作弁11を中立位置としてポンプ
吐出油が行き止りとなった時に可変油圧ポンプ1の容量
を最小にできるし、アクチュエータ5に高負荷が作用し
てエンジン回転数が低下した時に可変油圧ポンプ1の吸
収トルクを小としてエンジン6が停止することを防止で
きる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる可変油圧ポンプ
の吸収トルク制御方法であると、エンジン回転数の低下
に応じてサーボ制御弁4のセット差圧を変化させている
ためにエンジン6、可変油圧ポンプ1固定ポンプ7の慣
性系の位相遅れが生じ、制御が不安定となってハンチン
グを起し易い。
の吸収トルク制御方法であると、エンジン回転数の低下
に応じてサーボ制御弁4のセット差圧を変化させている
ためにエンジン6、可変油圧ポンプ1固定ポンプ7の慣
性系の位相遅れが生じ、制御が不安定となってハンチン
グを起し易い。
【0004】そこで本発明は前述の課題を解決できるよ
うにした可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御方法を
提供することを目的とする。
うにした可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御方法を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】可変容量型油圧ポンプの
吸収トルクを制御するポンプ吐出圧と負荷圧との差圧に
よって切換作動する制御弁のセット差圧を目標エンジン
回転数と実エンジン回転数との回転数偏差ポンプ吐出圧
または負荷圧の大きさに応じて変更可能とし、実エンジ
ン回転数−目標エンジン回転数≦0のときにポンプ吐出
圧または負荷圧の大きさに応じて前記制御弁のセット差
圧を低減させた可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御
方法。
吸収トルクを制御するポンプ吐出圧と負荷圧との差圧に
よって切換作動する制御弁のセット差圧を目標エンジン
回転数と実エンジン回転数との回転数偏差ポンプ吐出圧
または負荷圧の大きさに応じて変更可能とし、実エンジ
ン回転数−目標エンジン回転数≦0のときにポンプ吐出
圧または負荷圧の大きさに応じて前記制御弁のセット差
圧を低減させた可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御
方法。
【0006】
【作 用】目標エンジン回転数と実エンジン回転数の
回転数偏差の正負と、ポンプに作用する負荷の大きさに
応じた圧力よって制御弁30のセット差圧を変更するの
で、可変容量型油圧ポンプの吸収トルクを制御できる
し、エンジン・ポンプ系の慣性による実エンジン回転数
低下のおくれによって発生するハンチングを防止でき
る。
回転数偏差の正負と、ポンプに作用する負荷の大きさに
応じた圧力よって制御弁30のセット差圧を変更するの
で、可変容量型油圧ポンプの吸収トルクを制御できる
し、エンジン・ポンプ系の慣性による実エンジン回転数
低下のおくれによって発生するハンチングを防止でき
る。
【0007】
【実 施 例】図2に示すように、可変油圧ポンプ20
の吐出路21にはクローズドセンタ型式の操作弁22が
複数設けられ、その出力側には圧力補償弁23を介して
アクチュエータ24が接続してあり、各アクチュエータ
24の負荷に応じた圧力(以下、負荷圧と略す)PLSは
操作弁22からチェック弁25を介して負荷圧検出路2
6にそれぞれ供給されて最も高い負荷圧PLSが負荷圧検
出路26に検出され、その最も高い負荷圧PLSは各圧力
補償弁23に作用して各圧力補償弁23の上流側の圧力
を最も高い負荷圧PLSに見合うまで、絞る。前記可変油
圧ポンプ20の斜板27は大ピストン28で吐出量減方
向に作動し、小ピスント29で吐出量増方向に作動する
と共に、その大ピストン28の大径受圧室28aは制御
弁30で吐出路21とタンク31に連通制御され、小径
ピストン29の小径受圧室29aは吐出路21に接続
し、制御弁30は第1受圧部32のポンプ吐出圧P1 で
供給位置Aに押され、第2受圧部33の負荷圧PLSとバ
ネ34でドレーン位置Bに押されるようになり、可変油
圧ポンプ20の吐出量はポンプ吐出圧P1 と負荷圧PLS
の差圧によって制御されてポンプ吐出圧P1 が負荷圧P
LSよりバネ34のバネに見合うだけ若干高い圧力となる
ようにしてある。前記可変油圧ポンプ20を駆動するエ
ンジン35は燃料噴射ポンプ36の吐出量セットによっ
て回転数がコントロールされ、その燃料噴射ポンプ36
の吐出量セットはオペレータの手動操作等によって行な
われ、そのセット値に基づく目標エンジン回転数Nse
tがセンサ37で検出されてコントローラ38に入力さ
れる。このコントローラ38にはエンジン回転センサ3
9より実エンジン回転数NAC T が入力されると共に、圧
力センサ40よりポンプ吐出圧P1 が入力されて後述す
る電磁比例減圧弁41の比例ソレノイド41aに電流を
供給制御する。前記電磁比例減圧弁41の入口側は前記
エンジン35で駆動される固定容量ポンプ42の吐出路
43に接続し、その吐出路43には低圧のリリーフ弁4
4が設けられ、電磁比例減圧弁41の出力側は前記制御
弁30の第3受圧部45に接続している。
の吐出路21にはクローズドセンタ型式の操作弁22が
複数設けられ、その出力側には圧力補償弁23を介して
アクチュエータ24が接続してあり、各アクチュエータ
24の負荷に応じた圧力(以下、負荷圧と略す)PLSは
操作弁22からチェック弁25を介して負荷圧検出路2
6にそれぞれ供給されて最も高い負荷圧PLSが負荷圧検
出路26に検出され、その最も高い負荷圧PLSは各圧力
補償弁23に作用して各圧力補償弁23の上流側の圧力
を最も高い負荷圧PLSに見合うまで、絞る。前記可変油
圧ポンプ20の斜板27は大ピストン28で吐出量減方
向に作動し、小ピスント29で吐出量増方向に作動する
と共に、その大ピストン28の大径受圧室28aは制御
弁30で吐出路21とタンク31に連通制御され、小径
ピストン29の小径受圧室29aは吐出路21に接続
し、制御弁30は第1受圧部32のポンプ吐出圧P1 で
供給位置Aに押され、第2受圧部33の負荷圧PLSとバ
ネ34でドレーン位置Bに押されるようになり、可変油
圧ポンプ20の吐出量はポンプ吐出圧P1 と負荷圧PLS
の差圧によって制御されてポンプ吐出圧P1 が負荷圧P
LSよりバネ34のバネに見合うだけ若干高い圧力となる
ようにしてある。前記可変油圧ポンプ20を駆動するエ
ンジン35は燃料噴射ポンプ36の吐出量セットによっ
て回転数がコントロールされ、その燃料噴射ポンプ36
の吐出量セットはオペレータの手動操作等によって行な
われ、そのセット値に基づく目標エンジン回転数Nse
tがセンサ37で検出されてコントローラ38に入力さ
れる。このコントローラ38にはエンジン回転センサ3
9より実エンジン回転数NAC T が入力されると共に、圧
力センサ40よりポンプ吐出圧P1 が入力されて後述す
る電磁比例減圧弁41の比例ソレノイド41aに電流を
供給制御する。前記電磁比例減圧弁41の入口側は前記
エンジン35で駆動される固定容量ポンプ42の吐出路
43に接続し、その吐出路43には低圧のリリーフ弁4
4が設けられ、電磁比例減圧弁41の出力側は前記制御
弁30の第3受圧部45に接続している。
【0008】次に作動を説明する。電磁比例減圧弁41
から制御弁30の第3受圧部45に制御圧力が供給され
ていないとすると、可変油圧ポンプ20の吐出量は制御
弁30によってポンプ吐出圧P1 と負荷圧PLSの差圧に
基づいて従来同様に制御され、電磁比例減圧弁41から
制御弁30の第3受圧部45に制御圧力が供給されると
制御弁30のセット差圧が変更する。以下制御弁30の
セット差圧の変更動作を図4のフローチャートに基づい
て説明する。目標エンジン回転数Nsetと実エンジン
回転数NACT の偏差△N(NACT −Nset=△N)を
比較演算し、その偏差△Nの正負を判断して正の時は、
例えば図3に示すように可変油圧ポンプの負荷特性とエ
ンジントルク特性のマッチング点A1 のトルクT1 が目
標エンジン回転数Nset時の目標トルクT2 より低い
から、可変油圧ポンプ20の吸収トルクを制御する必要
がなく、ソレノイド41aへの出力電流ILSをILSO の
ままとする。前記偏差△Nがゼロ又は負の時は、可変油
圧ポンプの負荷が増大して図3のNset点(エンジン
トルクではT2 点)を割りこもうとしているのでポンプ
吐出圧P1 に応じて出力電流ILSを大きくし、電磁比例
減圧弁41の出力圧Peを図5のように高くする。これ
により制御弁30の第3受圧部45に供給される制御圧
が高くなってセット差圧△PLSが図6のように低下す
る。すなわち、バネ34のバネ力をFK 、第3受圧部4
5の受圧面積をAe 、第1・第2受圧部32,33の受
圧面積をALSとすると、制御弁30のセット差圧△PLS
は△PLS=FK /ALS −(Ae /ALS)×Pe となる
ので、電磁比例減圧弁41の出力圧Pe が高くなれば制
御弁30のセット差圧△PLSが低下する。ここで、可変
油圧ポンプ20の押のけ容積Dは、ポンプ吐出量をQと
するとQ=NACT ×D、またポンプ吐出量QはQ=CA
×平方根△PLSとなるので、結局D=(CA/NACT )
×平方根△PLSとなる。但し、Aは操作弁の開口面積、
cは定数。すなわち、エンジン回転数偏差△Nとポンプ
吐出圧力P1 により制御弁30のセット差圧△PLSが決
まり、実LS差圧が制御弁30のセット差圧となるように
ポンプ押のけ容積Dが決定される。他方、ポンプ吐出圧
力P1 と押のけ容積D(1回転当り吐出量)によりポン
プ吸収トルクが決定され、この時のエンジン出力制性と
のマッチング点は図7のA2 となり実エンジン回転数N
ACT が決定されるNACT とポンプ吐出圧P1 はコントロ
ーラ38に読みこまれて、制御がくり返される。以上の
実施例ではポンプ吐出圧P1に基づいて出力電流ILSを
演算したが、負荷圧PLSによっても負荷の大小を判断で
きるから、負荷圧PLSに基づいて出力電流ILSを演算し
ても良い。
から制御弁30の第3受圧部45に制御圧力が供給され
ていないとすると、可変油圧ポンプ20の吐出量は制御
弁30によってポンプ吐出圧P1 と負荷圧PLSの差圧に
基づいて従来同様に制御され、電磁比例減圧弁41から
制御弁30の第3受圧部45に制御圧力が供給されると
制御弁30のセット差圧が変更する。以下制御弁30の
セット差圧の変更動作を図4のフローチャートに基づい
て説明する。目標エンジン回転数Nsetと実エンジン
回転数NACT の偏差△N(NACT −Nset=△N)を
比較演算し、その偏差△Nの正負を判断して正の時は、
例えば図3に示すように可変油圧ポンプの負荷特性とエ
ンジントルク特性のマッチング点A1 のトルクT1 が目
標エンジン回転数Nset時の目標トルクT2 より低い
から、可変油圧ポンプ20の吸収トルクを制御する必要
がなく、ソレノイド41aへの出力電流ILSをILSO の
ままとする。前記偏差△Nがゼロ又は負の時は、可変油
圧ポンプの負荷が増大して図3のNset点(エンジン
トルクではT2 点)を割りこもうとしているのでポンプ
吐出圧P1 に応じて出力電流ILSを大きくし、電磁比例
減圧弁41の出力圧Peを図5のように高くする。これ
により制御弁30の第3受圧部45に供給される制御圧
が高くなってセット差圧△PLSが図6のように低下す
る。すなわち、バネ34のバネ力をFK 、第3受圧部4
5の受圧面積をAe 、第1・第2受圧部32,33の受
圧面積をALSとすると、制御弁30のセット差圧△PLS
は△PLS=FK /ALS −(Ae /ALS)×Pe となる
ので、電磁比例減圧弁41の出力圧Pe が高くなれば制
御弁30のセット差圧△PLSが低下する。ここで、可変
油圧ポンプ20の押のけ容積Dは、ポンプ吐出量をQと
するとQ=NACT ×D、またポンプ吐出量QはQ=CA
×平方根△PLSとなるので、結局D=(CA/NACT )
×平方根△PLSとなる。但し、Aは操作弁の開口面積、
cは定数。すなわち、エンジン回転数偏差△Nとポンプ
吐出圧力P1 により制御弁30のセット差圧△PLSが決
まり、実LS差圧が制御弁30のセット差圧となるように
ポンプ押のけ容積Dが決定される。他方、ポンプ吐出圧
力P1 と押のけ容積D(1回転当り吐出量)によりポン
プ吸収トルクが決定され、この時のエンジン出力制性と
のマッチング点は図7のA2 となり実エンジン回転数N
ACT が決定されるNACT とポンプ吐出圧P1 はコントロ
ーラ38に読みこまれて、制御がくり返される。以上の
実施例ではポンプ吐出圧P1に基づいて出力電流ILSを
演算したが、負荷圧PLSによっても負荷の大小を判断で
きるから、負荷圧PLSに基づいて出力電流ILSを演算し
ても良い。
【0009】図8は第2実施例を示し、各操作弁22を
切換えるパイロット弁50の第1出力回路51,52の
圧力を検出する圧力センサまたは圧力スイッチ(以下、
圧力センサという)53を設け、その圧力センサ53の
検出圧力をコントローラ38に入力して、操作したパイ
ロット弁50の種類と圧油を供給するアクチュエータ2
4の種類及び作動方向を判断できるようにしてある。例
えば、図8において右側のアクチュエータ24を油圧パ
ワーショベルのブームシリンダ、左右中央のアクチュエ
ータ24を旋回モータ、左側のアクチュエータ24をア
ームシリンダとし、旋回モータ用のパイロット弁50の
第1・第2出力回路51,52をシャトル弁54で圧力
センサ53に接続し、各圧力センサ53からの信号でブ
ームシリンダを上げ、下げ、旋回モータを駆動、アーム
シリンダをダンプ、掘削操作したことを判断できるよう
にする。そして、図8の例では、アクチュエータは3ケ
なので図9に示すように出力電流モードをa、b、cと
3ケ設定し、前記圧力スイッチ53の信号読み込みで判
断したアクチュエータの種類、作動方向に基づいて出力
モードを1つ選択して出力電流ILSを決定する。例え
ば、1つのアクチュエータを単独操作する時にはアクチ
ュエータ要求流量がポンプ最大吐出量以内となるので、
先に説明と同様のモードcを選択し、ブーム上とアーム
ダンプと旋回のようにアクチュエータ要求流量がポンプ
最大吐出量よりも非常に多くなる時にはモードaを選択
してポンプ吐出圧P1 に見合う出力電流を著しく増加さ
せて制御弁30のセット差圧の低下を著しくして、ブー
ム上と旋回のようにアクチュエータ要求流量がポンプ最
大吐出量よりも多くなる時には中間のモードbとしてポ
ンプ吐出圧P1 に見合う出力で電流を増加させて制御弁
30のセット差圧をモードcとaの中間に低下させる。
このようにすれば複数のアクチュエータの操作状態によ
って制御弁30のセット差圧低下信号の大きさを変更し
て可変油圧ポンプ20の吐出量をアクチュエータの要求
流量に見合う吐出量とすることができる。すなわち、図
1に示す容量制御装置を油圧パワーショベルの油圧回路
に適用した場合、たとえばブーム上操作では、ブーム速
度を確保するためポンプ全吐出量を流す必要がある。
(これを“ブーム上は、1ポンプを要求する”と表現す
る)。このとき実際のロードセンシング差圧(=実LS
差圧)は、制御弁セット差圧となっており、負荷が上昇
して、ポンプ吐出圧力が上昇し、ポンプ吸収トルクがエ
ンジントルクをこえようとすると、あらかじめ設定した
値に基づいて制御弁セット差圧が低下するため制御弁セ
ット差圧<実LS差圧となり、実LS差圧が制御弁セッ
ト差圧となるようポンプ斜板角が小さくなり、ポンプ吸
収トルクが軽減される。ところが油圧パワーショベルで
は、ひんぱんに複合操作が行なわれる。たとえば、ブー
ム上とアームダンプと旋回という、掘削してバケットに
積んだ土砂を、横に停車しているダンプトラックにつみ
こむときの動作では、通常ブーム上1ポンプ要求、アー
ムダンプ0.7ポンプ要求、旋回0.5ポンプ要求であ
るから、合計2.2ポンプ要求、すなわちポンプの最大
吐出量の2.2倍を要求していることなる。実際には、
ポンプ最大吐出量以上は流れないから、ブーム上1/
2.2ポンプ、アームダンプ0.7/2.2ポンプ、旋
回0.5/2.2ポンプでの比率で分流することにな
る。このとき生ずる実LS差圧は、△PLS=(Q/C
A)2 (Aは操作弁の開口面積)で、Aが2.2倍にな
っているから△PLSは1/2.22 0.2すなわち通
常の20%しか発生しないことになる。(ここで、通常
とは制御弁セット差圧が低下していないときの値であ
り、20kg/cm2 前後である)このとき前述の装置
により、低下する制御弁セット差圧が、20%より大き
いと、(たとえば50%)ポンプは最大斜板角のまま
(なぜなら制御弁セット差圧通常の50%>実LS差圧
通常の20%であるから、ポンプは最大斜板角のまま)
であり、吸収トルク制御が効かないことになる。逆に、
制御弁のセット差圧を下げすぎる(たとえば通常の10
%)と、ブーム上などの単独操作時、ポンプ吐出量が極
端に少なくなり、ブームの速度が極端に低下して車両性
能を満足しなくなる。これに対して前述のように出力電
流のモードを複数設けて複合操作によって選択するよう
にすれば、前述のことが解消できる。なお、図2,図8
では図面を簡略化するために圧力補償弁23はアクチュ
エータの片側(たとえばシリンダの上げ側室)に接続さ
れているが、両側に設置しても良い。
切換えるパイロット弁50の第1出力回路51,52の
圧力を検出する圧力センサまたは圧力スイッチ(以下、
圧力センサという)53を設け、その圧力センサ53の
検出圧力をコントローラ38に入力して、操作したパイ
ロット弁50の種類と圧油を供給するアクチュエータ2
4の種類及び作動方向を判断できるようにしてある。例
えば、図8において右側のアクチュエータ24を油圧パ
ワーショベルのブームシリンダ、左右中央のアクチュエ
ータ24を旋回モータ、左側のアクチュエータ24をア
ームシリンダとし、旋回モータ用のパイロット弁50の
第1・第2出力回路51,52をシャトル弁54で圧力
センサ53に接続し、各圧力センサ53からの信号でブ
ームシリンダを上げ、下げ、旋回モータを駆動、アーム
シリンダをダンプ、掘削操作したことを判断できるよう
にする。そして、図8の例では、アクチュエータは3ケ
なので図9に示すように出力電流モードをa、b、cと
3ケ設定し、前記圧力スイッチ53の信号読み込みで判
断したアクチュエータの種類、作動方向に基づいて出力
モードを1つ選択して出力電流ILSを決定する。例え
ば、1つのアクチュエータを単独操作する時にはアクチ
ュエータ要求流量がポンプ最大吐出量以内となるので、
先に説明と同様のモードcを選択し、ブーム上とアーム
ダンプと旋回のようにアクチュエータ要求流量がポンプ
最大吐出量よりも非常に多くなる時にはモードaを選択
してポンプ吐出圧P1 に見合う出力電流を著しく増加さ
せて制御弁30のセット差圧の低下を著しくして、ブー
ム上と旋回のようにアクチュエータ要求流量がポンプ最
大吐出量よりも多くなる時には中間のモードbとしてポ
ンプ吐出圧P1 に見合う出力で電流を増加させて制御弁
30のセット差圧をモードcとaの中間に低下させる。
このようにすれば複数のアクチュエータの操作状態によ
って制御弁30のセット差圧低下信号の大きさを変更し
て可変油圧ポンプ20の吐出量をアクチュエータの要求
流量に見合う吐出量とすることができる。すなわち、図
1に示す容量制御装置を油圧パワーショベルの油圧回路
に適用した場合、たとえばブーム上操作では、ブーム速
度を確保するためポンプ全吐出量を流す必要がある。
(これを“ブーム上は、1ポンプを要求する”と表現す
る)。このとき実際のロードセンシング差圧(=実LS
差圧)は、制御弁セット差圧となっており、負荷が上昇
して、ポンプ吐出圧力が上昇し、ポンプ吸収トルクがエ
ンジントルクをこえようとすると、あらかじめ設定した
値に基づいて制御弁セット差圧が低下するため制御弁セ
ット差圧<実LS差圧となり、実LS差圧が制御弁セッ
ト差圧となるようポンプ斜板角が小さくなり、ポンプ吸
収トルクが軽減される。ところが油圧パワーショベルで
は、ひんぱんに複合操作が行なわれる。たとえば、ブー
ム上とアームダンプと旋回という、掘削してバケットに
積んだ土砂を、横に停車しているダンプトラックにつみ
こむときの動作では、通常ブーム上1ポンプ要求、アー
ムダンプ0.7ポンプ要求、旋回0.5ポンプ要求であ
るから、合計2.2ポンプ要求、すなわちポンプの最大
吐出量の2.2倍を要求していることなる。実際には、
ポンプ最大吐出量以上は流れないから、ブーム上1/
2.2ポンプ、アームダンプ0.7/2.2ポンプ、旋
回0.5/2.2ポンプでの比率で分流することにな
る。このとき生ずる実LS差圧は、△PLS=(Q/C
A)2 (Aは操作弁の開口面積)で、Aが2.2倍にな
っているから△PLSは1/2.22 0.2すなわち通
常の20%しか発生しないことになる。(ここで、通常
とは制御弁セット差圧が低下していないときの値であ
り、20kg/cm2 前後である)このとき前述の装置
により、低下する制御弁セット差圧が、20%より大き
いと、(たとえば50%)ポンプは最大斜板角のまま
(なぜなら制御弁セット差圧通常の50%>実LS差圧
通常の20%であるから、ポンプは最大斜板角のまま)
であり、吸収トルク制御が効かないことになる。逆に、
制御弁のセット差圧を下げすぎる(たとえば通常の10
%)と、ブーム上などの単独操作時、ポンプ吐出量が極
端に少なくなり、ブームの速度が極端に低下して車両性
能を満足しなくなる。これに対して前述のように出力電
流のモードを複数設けて複合操作によって選択するよう
にすれば、前述のことが解消できる。なお、図2,図8
では図面を簡略化するために圧力補償弁23はアクチュ
エータの片側(たとえばシリンダの上げ側室)に接続さ
れているが、両側に設置しても良い。
【0010】
【発明の効果】目標エンジン回転数と実エンジン回転数
の回転数偏差の正負と、ポンプに作用する負荷の大きさ
によって制御弁30のセット差圧を変更するので、可変
容量型油圧ポンプの吸収トルクを制御できるし、エンジ
ン・ポンプ系の慣性による実エンジン回転数低下のおく
れによって発生するハンチングを防止できる。
の回転数偏差の正負と、ポンプに作用する負荷の大きさ
によって制御弁30のセット差圧を変更するので、可変
容量型油圧ポンプの吸収トルクを制御できるし、エンジ
ン・ポンプ系の慣性による実エンジン回転数低下のおく
れによって発生するハンチングを防止できる。
【図1】従来の模式的説明図である。
【図2】本発明の第1実施例を示す模式的説明図であ
る。
る。
【図3】エンジンとポンプのマッチング特性を示す図表
である。
である。
【図4】動作順序説明図である。
【図5】電磁比例減圧弁の出力特性を示す図表である。
【図6】制御弁のセット差圧特性を示す図表である。
【図7】エンジンとポンプのマッチング特性を示す図表
である。
である。
【図8】本発明の第2実施例を示す模式的説明図であ
る。
る。
【図9】動作順序説明図である。
20 可変容量型油圧ポンプ、27 斜板、30 制御
弁、35 エンジン、37 センサ、38 コントロー
ラ、39 エンジン回転センサ、40 圧力センサ、4
1 電磁比例減圧弁、42 固定容量ポンプ。
弁、35 エンジン、37 センサ、38 コントロー
ラ、39 エンジン回転センサ、40 圧力センサ、4
1 電磁比例減圧弁、42 固定容量ポンプ。
フロントページの続き
(72)発明者 竹内 正光
神奈川県川崎市川崎区中瀬3−20−1 株
式会社小松製作所川崎工場内
Claims (2)
- 【請求項1】 可変容量型油圧ポンプの吸収トルクを、
ポンプ吐出圧と負荷圧との差圧によって切換作動する制
御弁により制御する可変容量型油圧ポンプの吸収トルク
制御方法において、 前記制御弁のセット差圧を目標エンジン回転数と実エン
ジン回転数との回転数偏差とポンプ吐出圧または負荷圧
の大きさに応じて変更可能とし、 実エンジン回転数−目標エンジン回転数≦0のときにポ
ンプ吐出圧または負荷圧の大きさに応じて前記制御弁の
セット差圧を低減させたことを特徴とする可変容量型油
圧ポンプの吸収トルク制御方法。 - 【請求項2】 可変容量型油圧ポンプの吸収トルクを、
ポンプ吐出圧と負荷圧との差圧によって切換作動する制
御弁により制御する可変容量型油圧ポンプの吸収トルク
制御方法において、 前記制御弁のセット差圧を目標エンジン回転数と実エン
ジン回転数との回転数偏差とポンプ吐出圧または負荷圧
の大きさに応じて変更可能とし、 実エンジン回転数−目標エンジン回転数≦0のときにポ
ンプ吐出圧または負荷圧の大きさに応じて前記制御弁の
セット差圧を低減させ、さらに複数設置した各々の操作
レバーの操作を検出する手段を設け、各々の操作レバー
の操作の組合せに応じて前記制御弁のセット差圧の低減
量を変えたことを特徴とする可変容量型油圧ポンプの吸
収トルク制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3184139A JPH0510269A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3184139A JPH0510269A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0510269A true JPH0510269A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16148056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3184139A Pending JPH0510269A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0510269A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003138957A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-14 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 建設機械のエンジン制御装置 |
KR100433186B1 (ko) * | 2001-07-27 | 2004-05-27 | 현대중공업 주식회사 | 굴삭기의 엔진과 펌프의 출력 자동 제어 시스템 |
WO2006040975A1 (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-20 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | 油圧建設機械の制御装置 |
WO2012162235A2 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Caterpillar Inc. | Pump system having open-loop torque control |
US9086143B2 (en) | 2010-11-23 | 2015-07-21 | Caterpillar Inc. | Hydraulic fan circuit having energy recovery |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3184139A patent/JPH0510269A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100433186B1 (ko) * | 2001-07-27 | 2004-05-27 | 현대중공업 주식회사 | 굴삭기의 엔진과 펌프의 출력 자동 제어 시스템 |
JP2003138957A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-14 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 建設機械のエンジン制御装置 |
WO2006040975A1 (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-20 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | 油圧建設機械の制御装置 |
US7543448B2 (en) | 2004-10-13 | 2009-06-09 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Control system for hydraulic construction machine |
US9086143B2 (en) | 2010-11-23 | 2015-07-21 | Caterpillar Inc. | Hydraulic fan circuit having energy recovery |
WO2012162235A2 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Caterpillar Inc. | Pump system having open-loop torque control |
WO2012162235A3 (en) * | 2011-05-24 | 2013-03-14 | Caterpillar Inc. | Pump system having open-loop torque control |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0522171B1 (en) | Hydraulic control system in hydraulic construction machine | |
EP0504415B1 (en) | Control system of hydraulic pump | |
EP0908564B1 (en) | Construction machine | |
EP0844338B1 (en) | Hydraulic motor control system | |
US5630317A (en) | Controller for hydraulic drive machine | |
JP2568507Y2 (ja) | 建設機械の微操作モード制御装置 | |
JP4746750B2 (ja) | 流体系の不感帯を制御する方法および装置 | |
WO2019065925A1 (ja) | 作業機械 | |
JP2651079B2 (ja) | 油圧建設機械 | |
KR100256897B1 (ko) | 유압작업기의엔진회전수의제어장치 | |
JPH07119506A (ja) | 油圧建設機械の原動機回転数制御装置 | |
JP3686324B2 (ja) | 油圧走行車両 | |
JPH0510269A (ja) | 可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御方法 | |
JP2000266007A (ja) | 油圧ショベルの流量制御装置及び方法 | |
JPH07197907A (ja) | 油圧建設機械 | |
JP2608997B2 (ja) | 油圧建設機械の駆動制御装置 | |
JP3471583B2 (ja) | 油圧建設機械の原動機のオートアクセル装置 | |
JPH1130204A (ja) | 油圧モータの制御装置 | |
JPS6234962B2 (ja) | ||
JP2871871B2 (ja) | 建設機械の油圧駆動装置 | |
JP3175992B2 (ja) | 油圧駆動機械の制御装置 | |
JPH09235758A (ja) | 旋回式作業機用制御装置 | |
JP3305801B2 (ja) | 油圧駆動機械の制御装置 | |
JP3308073B2 (ja) | 油圧建設機械の原動機回転数制御装置 | |
JP3137318B2 (ja) | 油圧駆動機械の制御装置 |