JPH06221301A - 油圧ポンプの吐出流量制御装置 - Google Patents
油圧ポンプの吐出流量制御装置Info
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Abstract
操作を容易なものとする。ポンプの出力圧力を検出して
ポンプ最大吐出可能流量を逆算し、原動機の出力制限値
のもとでポンプ出力を最大に増加させエネルギー効率を
増加させて、作業性能を向上させる。 【構成】 操作手段11により受け入れた操作信号を組
み合わせて入力要求量を演算する第1演算手段と、出力
選択手段12の選択値及び第1検出手段から読み取った
圧力値により油圧ポンプ3の最大吐出可能流出量を演算
する第2演算手段と、上記入力要求流量と最大吐出可能
流量を比較する比較手段と、入力要求流量が最大吐出可
能流量より大きい場合に最大吐出可能流量をポンプ出力
流量値とする第2選択手段と、上記ポンプ出力流量値を
上記電磁比例減圧バルブで出力して油圧ポンプ3の吐出
流量を制御する手段とを備えたポンプ出力制御装置。
Description
ーン等のように、原動機の回転力によって駆動される油
圧ポンプの吐出流量制御装置に関する。より詳しくは、
本発明は、油圧ポンプの吐出流量により動作される油圧
アクチュエータを備えた油圧機械装置に於いて、原動機
に過負荷をかけずに原動機の出力を最大限度活用するこ
とができるようにポンプの吐出量を制御し、かつ高負荷
領域に於いても運転者の操作性が良効になるよう操作信
号に応じたポンプの出力流量で最適に制御する油圧ポン
プの吐出流量制御装置に関する。
は、油圧駆動回路の原動機の出力を最大に活用して作業
効率を増大させるるために、作業種類及び負荷の大きさ
に応じて最大出力を予め設定し、それによって不要なエ
ネルギーの損失を最大限度低減するように図られてい
る。一般に、可変容量型油圧ポンプの吐出流量は、原動
機の回転数とポンプ傾斜板の傾転量の積により決められ
るので吐出流量は傾転量の増加と共に増加する。
は、油圧ポンプの駆動は原動機により行われるので、油
圧ポンプからの圧力トルクが原動機の出力よりも大きく
なると、すなわち原動機に過負荷がかかると、原動機の
回転数が減少される。また、より大きい過負荷が継続さ
れてかかると、原動機が停止する。
ポンプの入力トルクを制限して調節しながら最大出力を
活用することができるように、次のような技術が採用さ
れている。すなわち、ポンプの斜板傾転量を調節して入
力トルクを制限するレギュレータを設置して使用し、自
己のポンプと相対ポンプ(単独の時には自己ポンプだ
け)の圧力をフィードバック(Feed Back)す
る。こうして、圧力が増加すれば吐出流量を減少するよ
うにし、圧力が減少すれば流量を減らして原動ギア出力
を最大限活用するようになっている。
うな方式は油圧回路を介して目的を達成するため、その
構造が非常に複雑なものとなり、製作に困難なことが多
く、技術的に限界が有る。加えて、その効率程度が多少
低下するという問題もある。このため、ポンプ出力の大
きさを制限する油圧回路や、運転者の操作手段(レバー
やペダル)に比例する吐出量を吐出することに於いてネ
ガティブ方式をなす構造を含ませた油圧回路を構成する
必要があり、その構成がとても複雑であって。
の操作量に比例して流量が吐出されるが、高負荷領域で
は、斜板傾転量の操作角が一定以上になると操作量に関
係なく最大吐出量を吐出させることになった。このた
め、運転者の操作領域が小さくなり、かつ操作性にも限
界がある等の問題があった。
であり、その目的とするところは、運転者の要求流量
と、原動機の最大出力の制限に応じたポンプの最大吐出
流量(以下、「ポンプ最大吐出可能流量」と称する)と
をコントローラを通じて比較して、要求吐出量(以下、
「ポンプ要求吐出流量」と称する)を簡単に演算出力す
るという技術を採用することにより、油圧ポンプのレギ
ュレータ構造を簡単にして操作を容易なものとすること
にある。
ポンプ最大吐出可能流量を逆算し、原動機の出力制限値
のもとでポンプ出力を最大に増加させエネルギー効率を
増加させて、作業性能を向上させることにある。
曲線を機械的に具現するのが非常にむずかしいことを所
望の形態の通りにコントローラを介して手やすく具現す
るようにして、不必要なエネルギーの浪費を防ぐことに
ある。
最大操作角に応じて吐出流量を比例的に調節することに
より、柔軟かつ細密に操作性を向上させることにある。
制御装置は、燃料噴射装置の燃料噴射装置により回転力
を得る原動機と、上記原動機の回転力により駆動される
少なくとも1個以上の可変容量型油圧ポンプと、運転者
の操作量を特定信号に切り換えて出力する操作手段と、
上記油圧ポンプの吐出流量によって作動される複数個の
アクチュエータと上記操作手段の操作信号に応じて上記
油圧ポンプから上記アクチュエータに伝達される油圧の
流れる方向と流れる量を調節する複数の流量制御バルブ
と、を備えた油圧機械装置に於いて、上記原動機の出力
馬力の大きさを選択する出力選択手段と、上記可変容量
型油圧ポンプの斜板傾転角を調節して吐出量を変化させ
る役割をなすレギュレータと、入力電気量に比例してパ
イロット油圧を発生させ上記レギュレータを調節する電
磁比例減圧バルブと、上記可変容量型油圧ポンプの吐出
力を検出する第1検出手段と、上記構成要素等を総体的
に制御電磁式コントロールで構成された電磁油圧制御装
置として、上記操作手段により受け入れた操作信号を組
み合わせて入力要求量を演算する第1演算手段と、上記
出力選択手段の選択値及び第1検出手段から読み取った
圧力値により油圧ポンプの最大吐出可能流出量を演算す
る第2演算手段と、上記入力要求流量と最大吐出可能流
量を比較する比較手段と、入力要求流量が最大吐出可能
流量より大きい場合に最大吐出可能流量をポンプ出力流
量値とする第2選択手段と、上記ポンプ出力流量値を上
記電磁比例減圧バルブで出力して油圧ポンプの吐出流量
を制御する手段とを、備え、そのことにより上記目的が
達成される。
より検出したポンプのロード圧力及び出力選択手段から
選択された出力線図に応じて操作手段の操作量とポンプ
要求流量との特性線図即、要求流量係数が演算、選択さ
れこの要求流量係数から操作手段の操作量に応じてポン
プ要求流量演算をしてもよい。
検出手段を備えて、上記第2演算手段を目標回転数と実
回転数との偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値及び
上記圧力センサーより読み取ったポンプ圧力値からの補
償流量を演算して、この補償流量により油圧ポンプの最
大吐出可能流量を演算をしてもよい。
に上記アクチュエータ等の作動速度又は位置を検出する
複数の第3検出手段を備えていて、上記第2演算手段
は、この第3検出手段からの作動速度を検出手段からの
作動速度を検出して各アクチュエータの作動流量を演算
し、更に作動流量に基づいて油圧ポンプの総吐出流量を
演算し、第2演算手段から原動機の目標回転数と実回転
数との偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値を基準と
して補償流量を演算し、この補償流量に基づき油圧ポン
プの最大吐出可能流量を演算をしてもよい。
選択する第3の選択手段に於いて、第3の選択手段に於
いて、第3の選択手段により選択された最大吐出流量大
きさに従って操作手段の操作量とポンプ要求流量との特
性線図即、要求流量係数が演算、選択されこの要求流量
係数から操作手段の操作量に応じてポンプ要求流量を演
算してもよい
ポンプ吐出流量制御装置の概略図である。
動機2の回転力により駆動される少なくとも1個以上の
可変容量型油圧ポンプ3と、この油圧ポンプ3の吐出流
量により作動される複数個の油圧アクチュエータ9、1
0と、上記油圧ポンプ3から上記アクチュエータ9、1
0に伝達される作動油の流れ方向と流れ量を調節する複
数の流量制御弁8と、運転者の操作量を電気信号(電圧
又は電流)に変え出力する操作手段11とを備えた油圧
機械装置に於いて使用されるポンプ吐出流量制御装置で
ある。
の大きさを制限する電気的調節装置を有し、また、その
最大の大きさを選択するための出力選択手段12と、上
記変容量型油圧ポンプ3の斜板傾転角を調節して吐出流
量を変化させるレギュレータ5と、上記レギュレータ5
を調節するため制御信号を一定油圧に発生させる第3ポ
ンプ4から圧力の供給を受けて入力電気信号量に応じパ
イロット圧を発生させレギュレータ5を調節する電磁比
例減圧弁6a、6bと、上記可変容量型油圧ポンプ3の
吐出圧力を検出する第1検出手段14a、14bと、上
記構成要素等の入出力信号等を制御する電磁式コントロ
ーラとを備えている。
作用効果を以下に説明する。
ため操作手段11を通じて操作を行うと、操作信号に応
じて、各アクチュエータ作動要求流量が演算される。演
算されたそれぞれの作動要求流量により、各アクチュエ
ータを調節する流量調節弁の開いた量が演算され、更に
作動要求流量の合計によって、ポンプ要求吐出流量Qi
を演算する。
力され、設定された出力馬力線図に基づいて、上記第1
検出手段14a、bを介して検出した吐出圧力Pからの
負荷状態に従ったポンプ最大吐出可能流量Qrを計算す
る。
iとポンプ最大吐出可能流量Qrとを比較する。本実施
例によれば、ポンプ要求吐出流量Qiが最大吐出可能流
量Qrより大きい場合、ポンプ最大吐出可能流量Qrを
ポンプ出力値(ポンプ出力値Q0)として出力すること
になる。また、ポンプ要求吐出流量Qiがポンプ最大吐
出可能流量Qrより少なかったり同じ場合には、ポンプ
要求吐出流量Qiをポンプ吐出流量Q0として出力する
ことになる。
すると、上記の電磁比例減圧弁6a、6bを調節するよ
うになり、これに相当するパイロット圧がレギュレータ
5を作動させる。レギュレータ5は、可変容量型油圧ポ
ンプ3の斜板転角を一定位置に移動させ、それによって
所望の流量をポンプ3に吐き出させることになる。
操作に必要な流量だけを吐き出すようにすることによ
り、流量損失を最小化させることができるので、原動機
2の出力を最大に活用することができる。
に、原動機2の実際の回転数Nを検出する第2検出手段
15を本実施例の装置は備えている。これを用いて、ポ
ンプ最大吐出可能流量Qrを計算するために、第1検出
手段14a、14bによりポンプ圧力Pを検出する。
る場合、又は、機械的誤差により出力が(等しい回転数
Nに於いても)落ちることになる場合がある。このよう
な場合、負荷がかかると原動機2の回転数Nが基準値以
下になる。その点で、同じ負荷状態であっても、少なく
流量を出力するよう吐出量を補正して、ポンプ最大吐出
可能流量Qrを計算する。
Qrを演算する目的で、第1検出手段14a、14bを
備える代わりに、アクチュエータ9、10等の作動速度
を検出するための複数の第3検出手段を備えてもよい。
この場合、第3検出手段があると、作動速度を検出する
ことにより、アクチュエータ6、10に作動する流量を
通じてポンプ流量を計算することができる。第2検出手
段15により原動機2の回転数Nを検出して負荷の変動
に応じた流量偏差を補償することができる。こうして、
油圧ポンプ3のポンプ最大吐出可能流量Qrを演算する
ことができる。
負荷の大きさに応じて操作手段11の要求量値を変える
ようにすることができる。運転者の操作手段11のフル
ストローク(Full stroke)を調節して、流量を要求す
ることができるよう演算する構造を有するようになって
いる。
するための図である。図2に於て、番号21a、21b
は、スプール(spool)を示している。番号22a、2
2bは、パイロットピストン(pilot piston)を示して
いる。番号23a、23bは、サーボピストン(servo-
piston)を示している。例えば、電磁比例減圧バルブ6
aのパイロット出力圧が増加すると、ピストン22aを
介して、リンクを媒介にして、スプール21aを右側へ
押し出す。従って、ポンプの圧力がスプール21aを介
して、サーボピストン23aの大径部に作用する。この
圧力は、小径部に作用する圧力と同一であるが、面積差
があるため、結果的にサーボピストン23aを右側へ移
動させる。こうして、サーボピストン23aと連結され
るポンプの斜板連結点は右側へ移動することになる。そ
の結果、斜板の傾斜角が小さくなり、ポンプの吐出量は
減少する。これと反対に、パイロット出力圧が減少する
と、ポンプの吐出流量が増加する(negative contro
l)。
ーラ1の内部構造を示す概略図の一例である。CPU2
5は、メモリ(例えばROM部分)31にプログラムと
して入力されている制御フローチャートに従って本発明
の内容を遂行する。
は、出力選択手段12から入力を受けるON/OFF信
号入力部26と、回転数検出手段15から入力を受ける
回転カウンタ部27と、入力検出手段から入力を受ける
A/D信号変換入力部I28と、操作手段11から入力
を受けるA/D信号変換入力部II28と、アクチュエ
ータから入力を受けるアクチュエータ検出機信号変換部
30と、メモリ31と、D/A信号変換出力部32及び
34と、出力信号増幅部33及び35と、モータ駆動部
36とを備えている。これらは、バスを介してCPU2
5に接続されている。
ムを概略的に示したフローチャートである。
明の内容を以下に詳細に説明する。まず、ステップ41
で、操作手段11(図1)を通じて運転者が入力した操
作量φiに応じた電気信号(電圧又は電流)がコントロ
ーラ1に入力される。より具体的には、A/D信号変化
入力部29(図3)に入力される。こうして、A/D信
号変化入力部29を通じて操作量φiが読み取られる。
なお、ここで操作量φiと操作手段11の出力する電圧
(電気発生信号Vi)との関係は、図5の特性線図が示
すような比例出力特性を有するものとした。
1)により入力された選択モードMと、第2検出手段を
通じて検出された原動機2の回転数Nとを読み込む。ま
た、可変容量型油圧ポンプ3の吐出圧力(負荷圧力)P
を、第1検出手段14a、14bを介して読み込む。
プセンサーを介して原動機2の回転部にギヤ構造をなす
るように接続され、その数を回転数カウンター部27
(図3)を介して、原動機回転数Nに換算する構造を有
している。第1検出手段14a、14bとしては、圧力
変化に応じた出力電圧の形態が比例的な特性を有するよ
うな、公知の半導体圧力センサーの一種が使用される。
(図3)を介して入力された後、ステップ43では、ス
テップ41で読み込んだ操作手段の操作量φiに応じた
ポンプ要求吐出流量Qiを演算する。この演算のため
に、既にQi=f(φi)で示される特定値が入力され
ている。例えば、図9のQmaxの値のように式(また
はData)に入力されている。こうして、操作手段11に
よる操作量φiに従って、ポンプ要求吐出流量Qiの値
が決定される。操作手段11が複数の場合、特性線図は
それぞれ異なることがある。その場合、操作手段11の
操作量φiに対する該当値等をすべて合わせた値がポン
プ要求吐出量Qiになる。
吐出可能流量Qrを演算する。
する出力モードに従って原動機2の特性線図が選択さ
れ、この特性線図下で実際の原動機回転数Nを知り、ま
た、油圧ポンプ圧力Pを通じてポンプの使用馬力(原動
機出力馬力)Wが求められる。原動機出力馬力Wは、次
の式にて表現される。
量ポンプ3が最大出力範囲内で吐出することができる実
際のポンプ最大吐出可能流量Qrが演算される。
ンプ要求吐出流量Qiと、ステップ44で演算した実際
ポンプ最大吐出可能流量Qrと間の流量偏差ΔQが、ス
テップ45で求められる。
(0)より小さいか否かが判断される。この流量偏差Δ
Qがゼロ(0)より小さい場合、すなわち、ポンプ要求
吐出流量Qiが実際ポンプ最大吐出可能流量Qrより小
さい場合、ステップ47でポンプ要求吐出流量Qiをポ
ンプ吐出流量Q0とする。しかし、流量偏差ΔQがゼロ
(0)より大きいか、同じ場合、すなわち、ポンプ要求
吐出流量Qiが実際ポンプ最大吐出可能流量Qrより大
きいか、同じ場合、過負荷範囲に属するとして出力制限
をする。そのため、ステップ48で、実際ポンプ最大吐
出可能流量Qrをポンプ吐出流量Q0とする。
する出力電圧V0を計算により求め、コントローラ1は
出力電圧V0を出力する。より詳細には、コントローラ
1のD/A信号変換部32を介して出力電圧V0が出力
され、この出力電圧V0は、出力信号増幅部33に入力
される。入力された出力電圧V0は、出力信号増幅部3
3にて増幅され、電流値I0に変換される。電流値I0
への変換は、例えば、図6の特性線図に示されるような
入出力特性に基づいて実行される。この後、電流値I0
は、ポンプ用電磁比例減圧弁6a、6bに供給され、ポ
ンプ用電磁比例減圧弁6a、6bを駆動する。
減圧弁6a、6bは、制御信号用圧油を発生させる第3
ポンプ(ギヤポンプ)4からのパイロット圧力を根源と
して、油圧ポンプ3の斜板傾転点角θを調節する。出力
電流値I0と出力パイロット圧力Piとの関係は、例え
ば、図7に示されるような入出力特性を有する。出力パ
イロット圧力Piに従って斜板傾転点角θが動くことに
より、油圧ポンプ3から目標吐出量(ポンプ吐出流量Q
0)を吐出させる。本実施例では、図8に示すような関
係を有する制御、すなわち、パイロット圧力(Pi)が
増加すると吐出流量(Q0)が減少するという負流量制
御を採用している。なお、図8において、横軸はパイロ
ツト圧力(Pi)を示し、縦軸は吐出流量(Q0)を示
している。こうして、パイロット圧力の変化に応じて、
ポンプの斜板傾斜角が制御され、吐出流量が変化する。
ンプ要求吐出流量Qi)を正確に吐出し、また、原動機
2に過負荷がかからない範囲で最大限の出力を出すよう
にする。こうして、本実施例によれば、その効率を増大
させることができる。
出流量Qiを演算する手順を、図9を参照しながら、よ
り詳細に説明する。
プ流量Qとの関係を示す特性線図、及び、負荷圧力Pと
ポンプ流量Qとの関係を示すポンプ特性線図の両者を組
み合わせたグラフを示している。
からの入力操作量φiからポンプ要求吐出流量量Qiを
演算するのに、第1検出手段14a、14bにより得ら
れた油圧ポンプ3のポンプ吐出圧力(負荷圧力)Pが利
用される。
係(Qi=f(φi)の関係)は、例えば、次の式のよ
うに簡単に表現される。
要求流量係数Kの値が、油圧ポンプ3の特性曲線(W1
からW3)等とポンプ吐出圧力Pに基づいて、増加又は
減少される。
いて、その圧力が変化しない限り、操作手段11の要求
操作量φiは100%であるか、または、操作量φiに
関係なく要求流量係数Kは一定値に固定される。例え
ば、図9のグラフの左部分に示されているQi=K×φ
iの直線が特定の傾きを示すように(例えばK=Kmax
となるように)、固定されている。また、従来技術で
は、ポンプの負荷圧力を油圧によりフィードバックし、
負荷圧力が一定圧力以上になると、ポンプの斜板の傾斜
角の増加を防止し、エンジンに過負荷がかからないよう
になっている(全馬力制御)。そのため、従来技術によ
れば、操作量が例えば所定の値(φ0)以上になって
も、ポンプの全馬力制御特性(Full Power Control Cha
racteritic)によって、ポンプの最大吐出可能流量(Q
max)がQ1以上に増加することができない。このよ
うに、全く油圧のみに依存してポンプ出力を制御する従
来の方法では、操作範囲が0(ゼロ)からφ0の範囲に
限定され、また、その範囲は負荷圧力が高いほど狭くな
ってしまう。
4a、14bにより検出されたポンプの吐出圧力に応じ
て、コントローラ1が要求流量係数KとしてK1、K
2、K3、及びKmax等から適切な値を選択すること
となる。すなわち、図9のポンプ出力特性線図の負荷圧
力Pの変化に応じて、要求流量係数Kが選択される。図
9において、φmaxは、操作量100パーセントを意
味している。また、Qminは、操作量φiが操作量1
0パーセントのときのポンプ要求流量Qiを意味してい
る。要求流量係数Kは、出力特性曲線Wによって定まる
KminとKmaxとの間の範囲から選択される。出力
特性曲線WがW1で示される曲線である場合、その範囲
は、K1minとKmaxとの間であり、出力特性曲線
WがW2で示される曲線である場合、その範囲は、K2
minとKmaxとの間となる。
ポンプ負荷圧力PがP1であると、図9から要求流量係
数KとしてK3が演算され、選択される。その結果、操
作手段11の操作量φiがφ1である場合、QiはK3
×φiで示されるため、ポンプ要求流量QiはQ3にな
る。操作量φiが100パーセントの場合(φma
x)、ポンプ要求流量QiはQ2になる。本実施例で
は、操作量φiが90から100パーセントの場合、ポ
ンプ要求流量Qiは一定値に抑えられている。また、操
作量φiが10から0パーセントの場合、ポンプ要求流
量Qiは一定(ゼロ)である。本実施例では、K3は次
のように表現される。
の変化に対するポンプ要求吐出流量Qiの最大値が増加
又は減少する。言い換えれば、出力選択手段12により
出力特性曲線W1を選択した場合には、負荷圧力P1の
下で、要求流量係数KがK1になり、ポンプ要求吐出流
量の最大値はQ1になる。また、同じポンプ負荷圧力P
1の下でも、出力特性曲線W2が選択されると、要求流
量係数KはK3となる。これに応じたポンプ要求吐出流
量Qiの最大値はQ2になる。そして、上記条件の下
で、ポンプ要求吐出流量Qiは、ポンプ負荷圧力Pの変
化に応じて、与えられた出力特性曲線Wに従って減少又
は増加する。すなわち、ポンプ負荷圧力PがP1からP
2に減少する場合には、同一の出力特性曲線W1の場合
でも、要求流量係数Kは、K2からK1に変化する。こ
の結果、同一の操作量φiであっても、ポンプ要求量は
変化する。すなわち、φi=φ1のとき、ポンプ要求吐
出流量Qiは、Q2からQ4へ変化する。
合にも、上記の単独操作時のポンプ要求流量の演算と同
様にして、ポンプ要求吐出流量Qiを演算することがで
きる。すなわち、一つの油圧ポンプ3により二つのアク
チュエーター9、10の作動が行なわれる場合におい
て、例えば、出力選択手段12により選択された出力特
性曲線WがW1であり、ポンプ負荷圧力PがP1の下で
第1操作手段の操作量φiがφ1であり、他の第2操作
手段の操作量φiがφ2であるとする。このような場
合、要求流量係数KはK2となる。K2から、第1ポン
プ要求量はQ2となり、第2ポンプ要求量はQ3とな
る。これらの合計値をQtとし、K1から定まるポン最
大吐出可能流量をQ1maxとすると、この二つの値を比
較して、ポンプ要求量が定められる(ここで、「最大吐
出可能流量Q1max」は、前述の「ポンプ最大吐出可能
流量Qr」とは同一のものである)。より詳細に述べれ
ば、総ポンプ要求流量Qtが最大吐出可能流量Q1ma
xより、少なかったり同じであるならば(Qt≦Q1ma
xならば)、総ポンプ要求流量Qtがポンプ要求量に選
択される。すなわち、Qi=Qtとされる。一方、総ポ
ンプ要求流量Qtが最大吐出可能流量Q1maxより大
きいならば(Qt<Q1maxならば)、最大吐出可能流
量Q1maxがポンプ要求量に選択される。すなわち、
Qi=Q1maxとされる。
るために、油圧ポンプ3に別個の第3の選択手段を追加
させることにより(又は出力選択手段12に従って最大
吐出流量大きさも含んで選択されることもできる)この
第3の選択手段により運転者は作業の種類により最大吐
出可能流量Qmaxの大きさを選択する。図9の出力特性
曲線図に於いて、この選択により最大吐出流量Qmaxが
決定され、更に要求流量係数Kの値が第1検出手段14
a、14bから検出されたポンプ吐出圧力Pに応じて、
ポンプ要求吐出流量Qiが演算される。
は、要求流量係数K及び出力線図WIとして、それぞ
れ、直線と曲線を用した。しかし、本発明に於いては、
この形態に制限されずに、油圧機械装置や運転者の要求
特性により、その形態等を自由に変更して数式化する
か、データ化して適用することができる。
ポンプ負荷圧力P、及び出力選択手段12にから選択さ
れた出力特性曲線線Wの位置変化に対して、最適なポン
プ要求吐出流量を演算し、演算された値をポンプ吐出流
量Q0として出力することにより、運転者の要求に応じ
て操作性を向上させ、特に、高負荷圧力の下で高分解能
の微細作業を容易にかつ正確にして作業を遂行すること
ができるようになる。
れる。
如何なる負荷領域に於いても運転者は操作手段を100
%の全体操作範囲で油圧ポンプの吐出流量を調節するこ
とにより、特に、高負荷領域に於いても微細なる操作が
非常に容易に行われるので操作性の向上が招かれる。
り出力を予め調節することにより、不必要なエネルギー
の損失を防止し、機械装置の耐久性も維持することがで
きる。また、これだけでなく、既存の油圧ポンプの吐出
流量を制御するために油圧式のネガティブコントロール
(Negative control)方式や全馬力制御(Full powerco
ntrol)等を適用させることに於いて、従来技術によれ
ば、ポンプレギュレータの入力制御信号フォトが数個含
まれるために、その構造が非常に複雑であるのみならず
制御精度も劣るものが、本発明を適用したシステムによ
れば、一つの制御入力信号フォトによりレギュレータを
制御することにより、その構造が非常に単純で加工が容
易となものとなる。
圧回路図である。
路図である。
図である。
手順を示す図である。
特性を示したグラフである。
特性を示したグラフである。
グラフである。
を示したグラフである。
出力特性を示した線図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 燃料噴射装置の燃料噴射装置により回転
力を得る原動機と、上記原動機の回転力により駆動され
る少なくとも1個以上の可変容量型油圧ポンプと、運転
者の操作量を特定信号に切り換えて出力する操作手段
と、上記油圧ポンプの吐出流量によって作動される複数
個のアクチュエータと上記操作手段の操作信号に応じて
上記油圧ポンプから上記アクチュエータに伝達される油
圧の流れる方向と流れる量を調節する複数の流量制御バ
ルブと、を備えた油圧機械装置に於いて、 上記原動機の出力馬力の大きさを選択する出力選択手段
と、上記可変容量型油圧ポンプの斜板傾転角を調節して
吐出量を変化させる役割をなすレギュレータと、入力電
気量に比例してパイロット油圧を発生させ上記レギュレ
ータを調節する電磁比例減圧バルブと、上記可変容量型
油圧ポンプの吐出力を検出する第1検出手段と、上記構
成要素等を総体的に制御電磁式コントロールで構成され
た電磁油圧制御装置として、 上記操作手段により受け入れた操作信号を組み合わせて
入力要求量を演算する第1演算手段と、上記出力選択手
段の選択値及び第1検出手段から読み取った圧力値によ
り油圧ポンプの最大吐出可能流出量を演算する第2演算
手段と、上記入力要求流量と最大吐出可能流量を比較す
る比較手段と、入力要求流量が最大吐出可能流量より大
きい場合に最大吐出可能流量をポンプ出力流量値とする
第2選択手段と、上記ポンプ出力流量値を上記電磁比例
減圧バルブで出力して油圧ポンプの吐出流量を制御する
手段とを、備えたことを特徴とするポンプ吐出流量制御
装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、 上記第1演算手段は第1検出手段により検出したポンプ
のロード圧力及び出力選択手段から選択された出力線図
に応じて操作手段の操作量とポンプ要求流量との特性線
図即、要求流量係数が演算、選択されこの要求流量係数
から操作手段の操作量に応じてポンプ要求流量演算をす
ることを特徴とするポンプ吐出流量制御装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、 原動機の実際回転数を検出する第2検出手段を備えて、
上記第2演算手段を目標回転数と実回転数との偏差を求
めて上記出力選択の馬力選択値及び上記圧力センサーよ
り読み取ったポンプ圧力値からの補償流量を演算して、
この補償流量により油圧ポンプの最大吐出可能流量を演
算をすることを特徴とするポンプ吐出流量制御装置。 - 【請求項4】 請求項2に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、第1検出手段を用いないで、代わりに上記
アクチュエータ等の作動速度(又は位置)を検出する複
数の第3検出手段を備えていて、上記第2演算手段は、
この第3検出手段からの作動速度を検出手段からの作動
速度を検出して各アクチュエータの作動流量を演算し、
更に作動流量に基づいて油圧ポンプの総吐出流量を演算
し、第2演算手段から原動機の目標回転数と実回転数と
の偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値を基準として
補償流量を演算し、この補償流量に基づき油圧ポンプの
最大吐出可能流量を演算をすることを特徴とするポンプ
吐出流量制御装置。 - 【請求項5】 請求項2に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、 ポンプ最大吐出可能流量の大きさを選択する第3の選択
手段に於いて、第3の選択手段に於いて、第3の選択手
段により選択された最大吐出流量大きさに従って操作手
段の操作量とポンプ要求流量との特性線図即、要求流量
係数が演算、選択されこの要求流量係数から操作手段の
操作量に応じてポンプ要求流量を演算することを特徴と
するポンプ吐出流量制御装置。
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