JPH07259140A - 油圧ショベルのポンプ制御装置 - Google Patents
油圧ショベルのポンプ制御装置Info
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- JPH07259140A JPH07259140A JP6072666A JP7266694A JPH07259140A JP H07259140 A JPH07259140 A JP H07259140A JP 6072666 A JP6072666 A JP 6072666A JP 7266694 A JP7266694 A JP 7266694A JP H07259140 A JPH07259140 A JP H07259140A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 第一、第二油圧ポンプの吐出流量を制御する
ものでありながら、オペレータの意図に反して油圧アク
チュエータの速度が変化することを防止して、操作性お
よび作業精度を著しく向上させる。 【構成】 第一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の
和Ｗpsが目標馬力Ｔpsよりも小さい場合には、レバー操
作量に応じて設定される要求流量Ｄq1、Ｄq2をそのまま
第一、第二油圧ポンプ９、１０の流量指令Ｃq1、Ｃq2と
し、また、第一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の
和Ｗpsが目標馬力Ｔpsよりも大きい場合には、偏差ΔＰ
Ｓを０にするための補正流量を各操作レバー２０Ｌ、２
０Ｒの操作量に応じて分配し、該分配した補正流量を要
求流量Ｄq1、Ｄq2からそれぞれ減じて第一、第二油圧ポ
ンプ９、１０の要求流量指令Ｃq1、Ｃq2とする油圧ショ
ベルのポンプ制御装置。
ものでありながら、オペレータの意図に反して油圧アク
チュエータの速度が変化することを防止して、操作性お
よび作業精度を著しく向上させる。 【構成】 第一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の
和Ｗpsが目標馬力Ｔpsよりも小さい場合には、レバー操
作量に応じて設定される要求流量Ｄq1、Ｄq2をそのまま
第一、第二油圧ポンプ９、１０の流量指令Ｃq1、Ｃq2と
し、また、第一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の
和Ｗpsが目標馬力Ｔpsよりも大きい場合には、偏差ΔＰ
Ｓを０にするための補正流量を各操作レバー２０Ｌ、２
０Ｒの操作量に応じて分配し、該分配した補正流量を要
求流量Ｄq1、Ｄq2からそれぞれ減じて第一、第二油圧ポ
ンプ９、１０の要求流量指令Ｃq1、Ｃq2とする油圧ショ
ベルのポンプ制御装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第一、第二の可変容量
型油圧ポンプを備えた油圧ショベルのポンプ制御装置に
関するものである。
型油圧ポンプを備えた油圧ショベルのポンプ制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種油圧ショベルは、エンジン動力で駆動する第一、
第二の可変容量型油圧ポンプを備えると共に、該第一、
第二油圧ポンプの吐出圧油を、レバー操作量に応じて開
度量が変化する方向切換弁を介して複数の油圧アクチュ
エータに供給すべく構成されるが、複合的に操作される
複数の油圧アクチュエータに過不足なく圧油を供給する
には、各油圧ポンプの吐出流量を、ポンプ吸収馬力の和
が目標馬力（エンジン回転数に基づいて予め設定）を越
えない範囲でバランス良く制御することが要求される。
そこで、前記吸収馬力の和が目標馬力よりも小さく、か
つ各油圧ポンプの吐出圧油の圧力差（絶対値）が設定差
圧よりも大きい場合には、高圧側油圧ポンプの吸収馬力
を増加させて高負荷側の油圧アクチュエータに優先的に
多くの圧油を供給する一方、吸収馬力の和が目標馬力よ
りも大きい場合には、減少させるべき吸収馬力の和を、
各油圧ポンプの圧力に応じて分配したり、あるいは均等
に分配して各油圧ポンプの吸収馬力を減少させる制御方
式が用いられていた。しかるに、上記制御方式において
は、高負荷側の油圧アクチュエータに対応するレバー操
作量が小さく、低負荷側の油圧アクチュエータに対応す
るレバー操作量が大きい状態であっても、高負荷側の油
圧アクチュエータが増速されることがあるため、例えば
大きな掘削力を保ちつつゆっくりと操作したいときで
も、その意図に反して油圧アクチュエータの動きが速く
なる場合があり、また、吸収馬力を減少させる場合も、
油圧アクチュエータはレバー操作量に対応することなく
減速されるため、オペレータの意図に反した動きをする
場合がある。そのため、レバー操作量の補正が必要にな
ってオペレータの操作負担を増加させる許りでなく、作
業精度の低下を招来する欠点があった。
この種油圧ショベルは、エンジン動力で駆動する第一、
第二の可変容量型油圧ポンプを備えると共に、該第一、
第二油圧ポンプの吐出圧油を、レバー操作量に応じて開
度量が変化する方向切換弁を介して複数の油圧アクチュ
エータに供給すべく構成されるが、複合的に操作される
複数の油圧アクチュエータに過不足なく圧油を供給する
には、各油圧ポンプの吐出流量を、ポンプ吸収馬力の和
が目標馬力（エンジン回転数に基づいて予め設定）を越
えない範囲でバランス良く制御することが要求される。
そこで、前記吸収馬力の和が目標馬力よりも小さく、か
つ各油圧ポンプの吐出圧油の圧力差（絶対値）が設定差
圧よりも大きい場合には、高圧側油圧ポンプの吸収馬力
を増加させて高負荷側の油圧アクチュエータに優先的に
多くの圧油を供給する一方、吸収馬力の和が目標馬力よ
りも大きい場合には、減少させるべき吸収馬力の和を、
各油圧ポンプの圧力に応じて分配したり、あるいは均等
に分配して各油圧ポンプの吸収馬力を減少させる制御方
式が用いられていた。しかるに、上記制御方式において
は、高負荷側の油圧アクチュエータに対応するレバー操
作量が小さく、低負荷側の油圧アクチュエータに対応す
るレバー操作量が大きい状態であっても、高負荷側の油
圧アクチュエータが増速されることがあるため、例えば
大きな掘削力を保ちつつゆっくりと操作したいときで
も、その意図に反して油圧アクチュエータの動きが速く
なる場合があり、また、吸収馬力を減少させる場合も、
油圧アクチュエータはレバー操作量に対応することなく
減速されるため、オペレータの意図に反した動きをする
場合がある。そのため、レバー操作量の補正が必要にな
ってオペレータの操作負担を増加させる許りでなく、作
業精度の低下を招来する欠点があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる油圧ショ
ベルのポンプ制御装置を提供することを目的として創案
されたものであって、エンジン動力で駆動する第一、第
二の可変容量型油圧ポンプを備えると共に、該第一、第
二油圧ポンプの吐出圧油を複数の油圧アクチュエータに
供給する圧油供給経路に、操作レバーの操作量に応じて
開度量が変化する方向切換弁をそれぞれ介設し、さら
に、前記第一、第二油圧ポンプには、ポンプ吐出流量を
制御するポンプ制御装置を連繋してなる油圧ショベルに
おいて、前記ポンプ制御装置に、第一、第二油圧ポンプ
の吐出圧油の圧力をそれぞれ検出する第一、第二圧力検
出手段と、第一、第二油圧ポンプの斜板位置をそれぞれ
検出する第一、第二斜板位置検出手段と、エンジンの回
転数を検出する回転数検出手段と、前記圧力検出手段、
斜板位置検出手段および回転数検出手段の出力に基づい
て第一、第二油圧ポンプの吸収馬力の和を演算する吸収
馬力演算手段と、前記吸収馬力の和が予め設定した目標
馬力よりも小さい場合に、操作レバーの操作量に応じて
設定される第一、第二ポンプ要求流量をそれぞれの流量
指令として出力する流量指令出力手段と、前記吸収馬力
の和が予め設定した目標馬力よりも大きい場合に、吸収
馬力の和を目標馬力とするための補正流量を演算する馬
力補償手段と、該演算した補正流量を、前記第一、第二
ポンプ要求流量の和に対する各ポンプの要求流量の比に
基づいて分配する補正流量分配手段と、該分配した補正
流量を、前記第一、第二ポンプ要求流量からそれぞれ減
じて各ポンプの要求流量指令とする要求流量補正手段と
を設けたことを特徴とするものである。また、エンジン
動力で駆動する第一、第二の可変容量型油圧ポンプを備
えると共に、該第一、第二油圧ポンプの吐出圧油を複数
の油圧アクチュエータに供給する圧油供給経路に、操作
レバーの操作量に応じて開度量が変化する方向切換弁を
介設し、さらに、前記第一、第二油圧ポンプには、ポン
プ吐出流量を制御するポンプ制御装置を連繋してなる油
圧ショベルにおいて、前記ポンプ制御装置に、第一、第
二油圧ポンプの吐出圧油の圧力をそれぞれ検出する第
一、第二圧力検出手段と、第一、第二油圧ポンプの斜板
位置をそれぞれ検出する第一、第二斜板位置検出手段
と、前記圧力検出手段および斜板位置検出手段の出力に
基づいて第一、第二油圧ポンプの吸収トルクの和を演算
する吸収トルク演算手段と、前記吸収トルクの和が予め
設定した目標トルクよりも小さい場合に、操作レバーの
操作量に応じて設定される第一、第二ポンプ要求流量を
それぞれの流量指令として出力する流量指令出力手段
と、前記吸収トルクの和が予め設定した目標トルクより
も大きい場合に、吸収トルクの和を目標トルクとするた
めの補正流量を演算するトルク補償手段と、該演算した
補正流量を、前記第一、第二ポンプ要求流量の和に対す
る各ポンプの要求流量の比に基づいて分配する補正流量
分配手段と、該分配した補正流量を、前記第一、第二ポ
ンプ要求流量からそれぞれ減じて各ポンプの要求流量指
令とする要求流量補正手段とを設けたことを特徴とする
ものである。また、前記ポンプ制御装置に、機体の固有
振動数近傍ではゲインが高く、低振動数域および高振動
数域ではゲインが低下する関数を備えたフィルタ手段を
設けると共に、該フィルタ手段に第一、第二圧力検出手
段の出力を入力して得られた補正流量を第一、第二油圧
ポンプの要求流量指令からそれぞれ減じて圧力変動を抑
制することを特徴とするものである。そして本発明は、
この構成によって、第一、第二油圧ポンプの吐出流量を
制御するものでありながら、オペレータの意図に反して
油圧アクチュエータの速度が変化することを防止して、
操作性および作業精度を著しく向上させることができる
ようにしたものである。
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる油圧ショ
ベルのポンプ制御装置を提供することを目的として創案
されたものであって、エンジン動力で駆動する第一、第
二の可変容量型油圧ポンプを備えると共に、該第一、第
二油圧ポンプの吐出圧油を複数の油圧アクチュエータに
供給する圧油供給経路に、操作レバーの操作量に応じて
開度量が変化する方向切換弁をそれぞれ介設し、さら
に、前記第一、第二油圧ポンプには、ポンプ吐出流量を
制御するポンプ制御装置を連繋してなる油圧ショベルに
おいて、前記ポンプ制御装置に、第一、第二油圧ポンプ
の吐出圧油の圧力をそれぞれ検出する第一、第二圧力検
出手段と、第一、第二油圧ポンプの斜板位置をそれぞれ
検出する第一、第二斜板位置検出手段と、エンジンの回
転数を検出する回転数検出手段と、前記圧力検出手段、
斜板位置検出手段および回転数検出手段の出力に基づい
て第一、第二油圧ポンプの吸収馬力の和を演算する吸収
馬力演算手段と、前記吸収馬力の和が予め設定した目標
馬力よりも小さい場合に、操作レバーの操作量に応じて
設定される第一、第二ポンプ要求流量をそれぞれの流量
指令として出力する流量指令出力手段と、前記吸収馬力
の和が予め設定した目標馬力よりも大きい場合に、吸収
馬力の和を目標馬力とするための補正流量を演算する馬
力補償手段と、該演算した補正流量を、前記第一、第二
ポンプ要求流量の和に対する各ポンプの要求流量の比に
基づいて分配する補正流量分配手段と、該分配した補正
流量を、前記第一、第二ポンプ要求流量からそれぞれ減
じて各ポンプの要求流量指令とする要求流量補正手段と
を設けたことを特徴とするものである。また、エンジン
動力で駆動する第一、第二の可変容量型油圧ポンプを備
えると共に、該第一、第二油圧ポンプの吐出圧油を複数
の油圧アクチュエータに供給する圧油供給経路に、操作
レバーの操作量に応じて開度量が変化する方向切換弁を
介設し、さらに、前記第一、第二油圧ポンプには、ポン
プ吐出流量を制御するポンプ制御装置を連繋してなる油
圧ショベルにおいて、前記ポンプ制御装置に、第一、第
二油圧ポンプの吐出圧油の圧力をそれぞれ検出する第
一、第二圧力検出手段と、第一、第二油圧ポンプの斜板
位置をそれぞれ検出する第一、第二斜板位置検出手段
と、前記圧力検出手段および斜板位置検出手段の出力に
基づいて第一、第二油圧ポンプの吸収トルクの和を演算
する吸収トルク演算手段と、前記吸収トルクの和が予め
設定した目標トルクよりも小さい場合に、操作レバーの
操作量に応じて設定される第一、第二ポンプ要求流量を
それぞれの流量指令として出力する流量指令出力手段
と、前記吸収トルクの和が予め設定した目標トルクより
も大きい場合に、吸収トルクの和を目標トルクとするた
めの補正流量を演算するトルク補償手段と、該演算した
補正流量を、前記第一、第二ポンプ要求流量の和に対す
る各ポンプの要求流量の比に基づいて分配する補正流量
分配手段と、該分配した補正流量を、前記第一、第二ポ
ンプ要求流量からそれぞれ減じて各ポンプの要求流量指
令とする要求流量補正手段とを設けたことを特徴とする
ものである。また、前記ポンプ制御装置に、機体の固有
振動数近傍ではゲインが高く、低振動数域および高振動
数域ではゲインが低下する関数を備えたフィルタ手段を
設けると共に、該フィルタ手段に第一、第二圧力検出手
段の出力を入力して得られた補正流量を第一、第二油圧
ポンプの要求流量指令からそれぞれ減じて圧力変動を抑
制することを特徴とするものである。そして本発明は、
この構成によって、第一、第二油圧ポンプの吐出流量を
制御するものでありながら、オペレータの意図に反して
油圧アクチュエータの速度が変化することを防止して、
操作性および作業精度を著しく向上させることができる
ようにしたものである。
【０００４】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１は油圧ショベルであって、該
油圧ショベル１には、上部旋回体２を旋回させる旋回モ
ータ（図示せず）、ブーム３を作動させるブームシリン
ダ４、アーム５を作動させるアームシリンダ６、バケッ
ト７を作動させるバケットシリンダ８等の油圧アクチュ
エータが設けられているが、これらの基本構成は何れも
従来通りである。
明する。図面において、１は油圧ショベルであって、該
油圧ショベル１には、上部旋回体２を旋回させる旋回モ
ータ（図示せず）、ブーム３を作動させるブームシリン
ダ４、アーム５を作動させるアームシリンダ６、バケッ
ト７を作動させるバケットシリンダ８等の油圧アクチュ
エータが設けられているが、これらの基本構成は何れも
従来通りである。
【０００５】９、１０はエンジンＥの動力により駆動し
て前記複数の油圧アクチュエータに圧油供給をする第
一、第二の可変容量型油圧ポンプであって、該第一、第
二油圧ポンプ９、１０は、斜板９ａ、１０ａの傾斜角変
位に基づいて吐出流量が変化する斜板式アキシャルピス
トンポンプで構成されている。そして、前記斜板９ａ、
１０ａは、電磁比例減圧弁１１、１２により制御される
レギュレータ１３、１４によって変位せしめられると共
に、その変位が斜板変位センサ１５、１６によって検出
されるようになっている。尚、１７はエンジンＥの回転
数を検出する回転数センサである。
て前記複数の油圧アクチュエータに圧油供給をする第
一、第二の可変容量型油圧ポンプであって、該第一、第
二油圧ポンプ９、１０は、斜板９ａ、１０ａの傾斜角変
位に基づいて吐出流量が変化する斜板式アキシャルピス
トンポンプで構成されている。そして、前記斜板９ａ、
１０ａは、電磁比例減圧弁１１、１２により制御される
レギュレータ１３、１４によって変位せしめられると共
に、その変位が斜板変位センサ１５、１６によって検出
されるようになっている。尚、１７はエンジンＥの回転
数を検出する回転数センサである。
【０００６】１８、１９は前記第一、第二油圧ポンプ
９、１０と複数の油圧アクチュエータとを接続する圧油
供給経路であって、該圧油供給経路１８、１９には、後
述する操作レバー２０Ｌ、２０Ｒの操作量に基づいて開
度量が制御される電磁方向切換弁２１、２２が介設され
るが、さらに圧油供給経路１８、１９には、第一、第二
油圧ポンプ９、１０が吐出した圧油の圧力を検出する圧
力センサ２３、２４が設けられている。
９、１０と複数の油圧アクチュエータとを接続する圧油
供給経路であって、該圧油供給経路１８、１９には、後
述する操作レバー２０Ｌ、２０Ｒの操作量に基づいて開
度量が制御される電磁方向切換弁２１、２２が介設され
るが、さらに圧油供給経路１８、１９には、第一、第二
油圧ポンプ９、１０が吐出した圧油の圧力を検出する圧
力センサ２３、２４が設けられている。
【０００７】前記操作レバー２０Ｌ、２０Ｒは、それぞ
れ二個宛の油圧アクチュエータを操作すべく、ＸＹ方向
に傾倒自在（３６０°）なジョイスティックに構成され
るが、操作レバー２０Ｌ、２０Ｒの操作量は、ポテンシ
ョメータ等のレバー角センサによって検出されるように
なっている。
れ二個宛の油圧アクチュエータを操作すべく、ＸＹ方向
に傾倒自在（３６０°）なジョイスティックに構成され
るが、操作レバー２０Ｌ、２０Ｒの操作量は、ポテンシ
ョメータ等のレバー角センサによって検出されるように
なっている。
【０００８】さらに、２５はマイクロコンピュータ等を
用いて構成される制御装置であって、該制御装置２５
は、前記斜板変位センサ１５、１６、回転数センサ１
７、操作レバー２０Ｌ、２０Ｒ、圧力センサ２３、２４
等の出力信号を入力して、電磁比例減圧弁１１、１２や
電磁方向切換弁２１、２２を制御するが、電磁方向切換
弁２１の制御方式は一般的な方式を採用するため、説明
を省略する。
用いて構成される制御装置であって、該制御装置２５
は、前記斜板変位センサ１５、１６、回転数センサ１
７、操作レバー２０Ｌ、２０Ｒ、圧力センサ２３、２４
等の出力信号を入力して、電磁比例減圧弁１１、１２や
電磁方向切換弁２１、２２を制御するが、電磁方向切換
弁２１の制御方式は一般的な方式を採用するため、説明
を省略する。
【０００９】次に、前記電磁比例減圧弁１１、１２の制
御方式、つまり第一、第二油圧ポンプ９、１０の馬力制
御方式を図３に示すブロック図に基づいて説明する。図
３において、１０１、１０２は操作レバー２０Ｌ、２０
Ｒの操作量に応じて設定される第一、第二油圧ポンプ
９、１０の要求流量Ｄq1、Ｄq2、１０３は図８に示すエ
ンジン馬力特性およびエンジン回転数に基づいて設定さ
れる第一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収目標馬力Ｔp
s、１０４は第一油圧ポンプ９の吐出圧力Ｐ１と斜板変
位Ｄ１とエンジン回転数Ｎｅとを積算して第一油圧ポン
プ９の吸収馬力を求める第一積算器、１０５は第二油圧
ポンプ１０の吐出圧力Ｐ２と斜板変位Ｄ２とエンジン回
転数Ｎｅとを積算して第二油圧ポンプ１０の吸収馬力を
求める第二積算器、１０６は積算器１０４および積算器
１０５の出力を加算して第一、第二油圧ポンプ９、１０
の合成吸収馬力（吸収馬力の和）を求める加算器、１０
７は加算器１０６の出力を馬力の単位に変換する係数で
ある。さらに、加算器１０８においては、前記合成吸収
馬力Ｗpsと目標馬力ＴPSとの偏差ΔＰＳを算出し、その
値ΔＰＳを馬力補償器１０９に入力するようになってい
る。
御方式、つまり第一、第二油圧ポンプ９、１０の馬力制
御方式を図３に示すブロック図に基づいて説明する。図
３において、１０１、１０２は操作レバー２０Ｌ、２０
Ｒの操作量に応じて設定される第一、第二油圧ポンプ
９、１０の要求流量Ｄq1、Ｄq2、１０３は図８に示すエ
ンジン馬力特性およびエンジン回転数に基づいて設定さ
れる第一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収目標馬力Ｔp
s、１０４は第一油圧ポンプ９の吐出圧力Ｐ１と斜板変
位Ｄ１とエンジン回転数Ｎｅとを積算して第一油圧ポン
プ９の吸収馬力を求める第一積算器、１０５は第二油圧
ポンプ１０の吐出圧力Ｐ２と斜板変位Ｄ２とエンジン回
転数Ｎｅとを積算して第二油圧ポンプ１０の吸収馬力を
求める第二積算器、１０６は積算器１０４および積算器
１０５の出力を加算して第一、第二油圧ポンプ９、１０
の合成吸収馬力（吸収馬力の和）を求める加算器、１０
７は加算器１０６の出力を馬力の単位に変換する係数で
ある。さらに、加算器１０８においては、前記合成吸収
馬力Ｗpsと目標馬力ＴPSとの偏差ΔＰＳを算出し、その
値ΔＰＳを馬力補償器１０９に入力するようになってい
る。
【００１０】前記馬力補償器１０９は、偏差ΔＰＳをゼ
ロとするための補正流量を演算するものであり、例えば
図４に示すＰＩＤ（比例＋積分＋微分）補償器により構
成される。即ち、図４において、１１０は馬力単位の偏
差ΔＰＳをポンプ要求流量の単位に変換する係数、１１
１は比例ゲインＫｐ、１１２は積分ゲインＫｉ、１１３
は微分ゲインＫｄ、１１４は積分器、１１５は微分器で
あり、前記積分器１１４の出力は、リミッタ１１６を経
た後、加算器１１７において比例ゲイン１１１の出力に
加算され、さらに加算器１１７の出力は、加算器１１８
において前記微分器１１５の出力に加算される。そし
て、加算器１１８の出力は、負の入力値をゼロに変換
（正の入力値はそのまま出力）する関数１１９に入力さ
れ、該関数１１９の出力が馬力補償器１０９の演算結果
として出力されるようになっている。尚、図中のＳはラ
プラス変数である。
ロとするための補正流量を演算するものであり、例えば
図４に示すＰＩＤ（比例＋積分＋微分）補償器により構
成される。即ち、図４において、１１０は馬力単位の偏
差ΔＰＳをポンプ要求流量の単位に変換する係数、１１
１は比例ゲインＫｐ、１１２は積分ゲインＫｉ、１１３
は微分ゲインＫｄ、１１４は積分器、１１５は微分器で
あり、前記積分器１１４の出力は、リミッタ１１６を経
た後、加算器１１７において比例ゲイン１１１の出力に
加算され、さらに加算器１１７の出力は、加算器１１８
において前記微分器１１５の出力に加算される。そし
て、加算器１１８の出力は、負の入力値をゼロに変換
（正の入力値はそのまま出力）する関数１１９に入力さ
れ、該関数１１９の出力が馬力補償器１０９の演算結果
として出力されるようになっている。尚、図中のＳはラ
プラス変数である。
【００１１】さらに、前記馬力補償器１０９の出力（補
正流量）は、第一ポンプ流量分配器１２０および第二ポ
ンプ流量分配器１２１に入力されるが、第一ポンプ流量
分配器１２０においては、第一、第二油圧ポンプ９、１
０の要求流量Ｄq1、Ｄq2の和に対する第一油圧ポンプ９
の要求流量Ｄq1の比に基づいて前記補正流量を分配し、
その結果を加算器１２２に対して出力する一方、第二ポ
ンプ流量分配器１２１においては、第一、第二油圧ポン
プ９、１０の要求流量Ｄq1、Ｄq2の和に対する第二油圧
ポンプ１０の要求流量Ｄq2の比に基づいて補正流量を分
配し、その結果を加算器１２３に対して出力するように
なっている。そして、加算器１２２、１２３において
は、分配された補正流量を要求流量Ｄq1、Ｄq2からそれ
ぞれ減じ、その演算結果を第一、第二油圧ポンプ９、１
０の要求流量指令Ｃq1、Ｃq2として出力するようになっ
ている。
正流量）は、第一ポンプ流量分配器１２０および第二ポ
ンプ流量分配器１２１に入力されるが、第一ポンプ流量
分配器１２０においては、第一、第二油圧ポンプ９、１
０の要求流量Ｄq1、Ｄq2の和に対する第一油圧ポンプ９
の要求流量Ｄq1の比に基づいて前記補正流量を分配し、
その結果を加算器１２２に対して出力する一方、第二ポ
ンプ流量分配器１２１においては、第一、第二油圧ポン
プ９、１０の要求流量Ｄq1、Ｄq2の和に対する第二油圧
ポンプ１０の要求流量Ｄq2の比に基づいて補正流量を分
配し、その結果を加算器１２３に対して出力するように
なっている。そして、加算器１２２、１２３において
は、分配された補正流量を要求流量Ｄq1、Ｄq2からそれ
ぞれ減じ、その演算結果を第一、第二油圧ポンプ９、１
０の要求流量指令Ｃq1、Ｃq2として出力するようになっ
ている。
【００１２】一方、１２４、１２５は圧力フィルタであ
って、該圧力フィルタ１２４、１２５は、圧力変動を抑
制し得る補正流量を、各油圧ポンプ９、１０の吐出圧力
Ｐ１、Ｐ２に基づいて演算すると共に、演算した補正流
量を加算器１２６、１２７に出力することによって各油
圧ポンプ９、１０の要求流量Ｄq1、Ｄq2を補正するもの
である。即ち、圧力フィルタ１２４、１２５は、中間周
波数域ではゲインを高くする一方、低周波数域および高
周波数域ではゲインを低下させ、また、周波数に応じて
図７の如く位相を変化させる伝達関数１２８｛Ｓ／ωＬ
・ωＬ／（Ｓ＋ωＬ）・ωＵ／（Ｓ＋ωＵ）｝と、該伝
達関数１２８の出力に所定のゲインＫｐを作用させるフ
ィルタゲイン１２９とを備えており、そして、ゲインが
高くなる中間周波数域を機体の固有振動数（油柱共振
点）に合わせるべく伝達関数１２８のパラメータωＬ、
ωＵを設定することによって圧力変動を抑制し得る補正
流量を算出するようになっている。
って、該圧力フィルタ１２４、１２５は、圧力変動を抑
制し得る補正流量を、各油圧ポンプ９、１０の吐出圧力
Ｐ１、Ｐ２に基づいて演算すると共に、演算した補正流
量を加算器１２６、１２７に出力することによって各油
圧ポンプ９、１０の要求流量Ｄq1、Ｄq2を補正するもの
である。即ち、圧力フィルタ１２４、１２５は、中間周
波数域ではゲインを高くする一方、低周波数域および高
周波数域ではゲインを低下させ、また、周波数に応じて
図７の如く位相を変化させる伝達関数１２８｛Ｓ／ωＬ
・ωＬ／（Ｓ＋ωＬ）・ωＵ／（Ｓ＋ωＵ）｝と、該伝
達関数１２８の出力に所定のゲインＫｐを作用させるフ
ィルタゲイン１２９とを備えており、そして、ゲインが
高くなる中間周波数域を機体の固有振動数（油柱共振
点）に合わせるべく伝達関数１２８のパラメータωＬ、
ωＵを設定することによって圧力変動を抑制し得る補正
流量を算出するようになっている。
【００１３】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、第一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の和Ｗ
psが目標馬力Ｔpsよりも小さい場合（ΔＰＳ≦０）に
は、関数１１９に基づいて馬力補償器１０９の出力が０
となるため、レバー操作量に応じて設定される要求流量
Ｄq1、Ｄq2がそのまま第一、第二油圧ポンプ９、１０の
流量指令Ｃq1、Ｃq2に適用されることになる。一方、第
一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の和Ｗpsが目標
馬力Ｔpsよりも大きい場合（ΔＰＳ＞０）には、関数１
１９の入力値が正となるため、偏差ΔＰＳを０にするた
めの補正流量が馬力補償器１０９から第一、第二ポンプ
流量分配器１２０、１２１に対して出力される。そし
て、第一、第二ポンプ流量分配器１２０、１２１は、各
操作レバー２０Ｌ、２０Ｒの操作量に応じて補正流量を
分配すると共に、分配した補正流量を加算器１２２、１
２３に対して出力するため、要求流量Ｄq1、Ｄq2からそ
れぞれ分配補正流量を減じた値が第一、第二油圧ポンプ
９、１０の要求流量指令Ｃq1、Ｃq2に適用されることに
なる。
いて、第一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の和Ｗ
psが目標馬力Ｔpsよりも小さい場合（ΔＰＳ≦０）に
は、関数１１９に基づいて馬力補償器１０９の出力が０
となるため、レバー操作量に応じて設定される要求流量
Ｄq1、Ｄq2がそのまま第一、第二油圧ポンプ９、１０の
流量指令Ｃq1、Ｃq2に適用されることになる。一方、第
一、第二油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の和Ｗpsが目標
馬力Ｔpsよりも大きい場合（ΔＰＳ＞０）には、関数１
１９の入力値が正となるため、偏差ΔＰＳを０にするた
めの補正流量が馬力補償器１０９から第一、第二ポンプ
流量分配器１２０、１２１に対して出力される。そし
て、第一、第二ポンプ流量分配器１２０、１２１は、各
操作レバー２０Ｌ、２０Ｒの操作量に応じて補正流量を
分配すると共に、分配した補正流量を加算器１２２、１
２３に対して出力するため、要求流量Ｄq1、Ｄq2からそ
れぞれ分配補正流量を減じた値が第一、第二油圧ポンプ
９、１０の要求流量指令Ｃq1、Ｃq2に適用されることに
なる。
【００１４】この様に、本発明にあっては、第一、第二
油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の和Ｗpsが目標馬力Ｔps
よりも小さい場合には、レバー操作量に応じて設定され
る要求流量Ｄq1、Ｄq2をそのまま第一、第二油圧ポンプ
９、１０の流量指令Ｃq1、Ｃq2とするため、単に高負荷
側の油圧アクチュエータに優先的に圧油を供給するもの
の如く、オペレータの意図に反して油圧アクチュエータ
の動きが突然速くなるような不都合を確実に解消するこ
とができる。従って、大きな掘削力を保ちつつゆっくり
と操作するよう掘削作業も極めて容易に行えることにな
り、この結果、操作性および作業精度の著しい向上を計
ることができる。
油圧ポンプ９、１０の吸収馬力の和Ｗpsが目標馬力Ｔps
よりも小さい場合には、レバー操作量に応じて設定され
る要求流量Ｄq1、Ｄq2をそのまま第一、第二油圧ポンプ
９、１０の流量指令Ｃq1、Ｃq2とするため、単に高負荷
側の油圧アクチュエータに優先的に圧油を供給するもの
の如く、オペレータの意図に反して油圧アクチュエータ
の動きが突然速くなるような不都合を確実に解消するこ
とができる。従って、大きな掘削力を保ちつつゆっくり
と操作するよう掘削作業も極めて容易に行えることにな
り、この結果、操作性および作業精度の著しい向上を計
ることができる。
【００１５】一方、第一、第二油圧ポンプ９、１０の吸
収馬力の和Ｗpsが目標馬力Ｔpsよりも大きい場合には、
偏差ΔＰＳを０にするための補正流量を各操作レバー２
０Ｌ、２０Ｒの操作量に応じて分配し、該分配した補正
流量を要求流量Ｄq1、Ｄq2からそれぞれ減じて第一、第
二油圧ポンプ９、１０の要求流量指令Ｃq1、Ｃq2とする
ため、各油圧ポンプ９、１０の吸収馬力がレバー操作量
に対応して補正されることになる。従って、補正流量を
ポンプ圧力に応じて分配したり、あるいは均等に分配す
るものの様に、オペレータの意図に反して油圧アクチュ
エータの速度が変化することなく、各油圧アクチュエー
タの速度がレバー操作量に対応してバランス良く全体的
に低下することになり、この結果、レバー操作の違和感
を解消して操作性を著しく向上させることができる許り
でなく、作業精度の向上にも大いに寄与することができ
る。
収馬力の和Ｗpsが目標馬力Ｔpsよりも大きい場合には、
偏差ΔＰＳを０にするための補正流量を各操作レバー２
０Ｌ、２０Ｒの操作量に応じて分配し、該分配した補正
流量を要求流量Ｄq1、Ｄq2からそれぞれ減じて第一、第
二油圧ポンプ９、１０の要求流量指令Ｃq1、Ｃq2とする
ため、各油圧ポンプ９、１０の吸収馬力がレバー操作量
に対応して補正されることになる。従って、補正流量を
ポンプ圧力に応じて分配したり、あるいは均等に分配す
るものの様に、オペレータの意図に反して油圧アクチュ
エータの速度が変化することなく、各油圧アクチュエー
タの速度がレバー操作量に対応してバランス良く全体的
に低下することになり、この結果、レバー操作の違和感
を解消して操作性を著しく向上させることができる許り
でなく、作業精度の向上にも大いに寄与することができ
る。
【００１６】しかも、第一、第二油圧ポンプ９、１０の
圧力変動を抑制するフィルタ１２４、１２５を設けたた
め、圧力変動に基づく油圧アクチュエータの速度変化を
小さくすることができ、従って、極めてスムーズで、か
つ思い通りの操作を可能にして操作性をさらに向上させ
ることができる。
圧力変動を抑制するフィルタ１２４、１２５を設けたた
め、圧力変動に基づく油圧アクチュエータの速度変化を
小さくすることができ、従って、極めてスムーズで、か
つ思い通りの操作を可能にして操作性をさらに向上させ
ることができる。
【００１７】尚、本発明は、前記実施例に限定されない
ものであることは勿論であって、例えば図９〜図１１に
示す第二実施例の如く、ポンプトルク制御にも適用し得
るものである。そしてこの場合には、１０３において目
標トルクＴtrを設定する点、積算器１０４、１０５の入
力が吐出圧力Ｐ１、Ｐ２と斜板変位Ｄ１、Ｄ２の二種類
になる点、１０７の変換単位がトルクになる点、１１０
がトルク単位の偏差ΔＴｒをポンプ要求流量の単位に変
換する係数になる点でポンプ馬力制御と相違することに
なる。
ものであることは勿論であって、例えば図９〜図１１に
示す第二実施例の如く、ポンプトルク制御にも適用し得
るものである。そしてこの場合には、１０３において目
標トルクＴtrを設定する点、積算器１０４、１０５の入
力が吐出圧力Ｐ１、Ｐ２と斜板変位Ｄ１、Ｄ２の二種類
になる点、１０７の変換単位がトルクになる点、１１０
がトルク単位の偏差ΔＴｒをポンプ要求流量の単位に変
換する係数になる点でポンプ馬力制御と相違することに
なる。
【００１８】
【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、第一、第二可変容量型油圧ポンプ
の吸収馬力（もしくは吸収トルク）を、目標馬力（もし
くは目標トルク）との偏差に基づいて補正するものであ
りながら、吸収馬力の和（もしくは吸収トルクの和）が
目標馬力（もしくは目標トルク）よりも小さい場合は、
操作レバーの操作量に応じて設定される第一、第二ポン
プ要求流量をそれぞれの流量指令としてそのまま出力す
るため、オペレータの意図するアクチュエータ動作と実
際のアクチュエータ動作とが略完全に一致することにな
る。また、吸収馬力の和（もしくは吸収トルクの和）が
目標馬力（もしくは目標トルク）よりも大きい場合は、
補正すべき流量をレバー操作量に応じて分配し、該分配
した補正流量を要求流量からそれぞれ減じて各油圧ポン
プの要求流量指令とするため、補正すべき流量を、ポン
プ圧力に応じて分配したり、あるいは均等に分配するも
のの様に、オペレータの意図に反して油圧アクチュエー
タの速度が変化することなく、各アクチュエータ速度が
レバー操作量に対応してバランス良く全体的に低下する
ことになる。従って、オペレータにレバー操作量の大き
な補正を要求して操作負担を増加させる不都合や、レバ
ー操作に違和感を生じる不都合を解消して操作性を飛躍
的に向上させることができる許りか、作業精度の著しい
向上も計ることができる。
れたものであるから、第一、第二可変容量型油圧ポンプ
の吸収馬力（もしくは吸収トルク）を、目標馬力（もし
くは目標トルク）との偏差に基づいて補正するものであ
りながら、吸収馬力の和（もしくは吸収トルクの和）が
目標馬力（もしくは目標トルク）よりも小さい場合は、
操作レバーの操作量に応じて設定される第一、第二ポン
プ要求流量をそれぞれの流量指令としてそのまま出力す
るため、オペレータの意図するアクチュエータ動作と実
際のアクチュエータ動作とが略完全に一致することにな
る。また、吸収馬力の和（もしくは吸収トルクの和）が
目標馬力（もしくは目標トルク）よりも大きい場合は、
補正すべき流量をレバー操作量に応じて分配し、該分配
した補正流量を要求流量からそれぞれ減じて各油圧ポン
プの要求流量指令とするため、補正すべき流量を、ポン
プ圧力に応じて分配したり、あるいは均等に分配するも
のの様に、オペレータの意図に反して油圧アクチュエー
タの速度が変化することなく、各アクチュエータ速度が
レバー操作量に対応してバランス良く全体的に低下する
ことになる。従って、オペレータにレバー操作量の大き
な補正を要求して操作負担を増加させる不都合や、レバ
ー操作に違和感を生じる不都合を解消して操作性を飛躍
的に向上させることができる許りか、作業精度の著しい
向上も計ることができる。
【００１９】また、前記ポンプ制御装置に、機体の固有
振動数近傍ではゲインが高く、低振動数域および高振動
数域ではゲインが低下する関数を備えたフィルタ手段を
設けると共に、該フィルタ手段に第一、第二圧力検出手
段の出力を入力して得られた補正流量を第一、第二油圧
ポンプの要求流量指令からそれぞれ減じて圧力変動を抑
制するようにした場合は、圧力変動に基づく油圧アクチ
ュエータの速度変化を小さくすることができるため、極
めてスムーズで、かつ思い通りの操作を可能にして操作
性をさらに向上させることができる。
振動数近傍ではゲインが高く、低振動数域および高振動
数域ではゲインが低下する関数を備えたフィルタ手段を
設けると共に、該フィルタ手段に第一、第二圧力検出手
段の出力を入力して得られた補正流量を第一、第二油圧
ポンプの要求流量指令からそれぞれ減じて圧力変動を抑
制するようにした場合は、圧力変動に基づく油圧アクチ
ュエータの速度変化を小さくすることができるため、極
めてスムーズで、かつ思い通りの操作を可能にして操作
性をさらに向上させることができる。
【図１】油圧ショベルの斜視図である。
【図２】パワーユニット系の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】ポンプ馬力制御方式を示すブロック図である。
【図４】馬力補償器のブロック図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は流量分配器のブロック図であ
る。
る。
【図６】圧力フィルタのブロック図である。
【図７】圧力フィルタの周波数特性を示すグラフ図であ
る。
る。
【図８】エンジン馬力特性を示すグラフ図である。
【図９】ポンプトルク制御方式を示すブロック図であ
る。
る。
【図１０】トルク補償器のブロック図である。
【図１１】エンジントルク特性を示すグラフ図である。
１ 油圧ショベル ９ 第一油圧ポンプ １０ 第二油圧ポンプ １１ 電磁比例減圧弁 １２ 電磁比例減圧弁 １５ 斜板変位センサ １６ 斜板変位センサ １７ 回転数センサ ２０Ｌ 操作レバー ２０Ｒ 操作レバー ２１ 電磁方向切換弁 ２２ 電磁方向切換弁 ２３ 圧力センサ ２４ 圧力センサ ２５ 制御装置 １０９ 馬力補償器 １２０ 第一ポンプ流量分配器 １２１ 第二ポンプ流量分配器 １２４ 圧力フィルタ １２５ 圧力フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8512−3Ｈ Ｆ１５Ｂ 11/16 Ａ (72)発明者 鮫島 誠 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジン動力で駆動する第一、第二の可
変容量型油圧ポンプを備えると共に、該第一、第二油圧
ポンプの吐出圧油を複数の油圧アクチュエータに供給す
る圧油供給経路に、操作レバーの操作量に応じて開度量
が変化する方向切換弁をそれぞれ介設し、さらに、前記
第一、第二油圧ポンプには、ポンプ吐出流量を制御する
ポンプ制御装置を連繋してなる油圧ショベルにおいて、
前記ポンプ制御装置に、第一、第二油圧ポンプの吐出圧
油の圧力をそれぞれ検出する第一、第二圧力検出手段
と、第一、第二油圧ポンプの斜板位置をそれぞれ検出す
る第一、第二斜板位置検出手段と、エンジンの回転数を
検出する回転数検出手段と、前記圧力検出手段、斜板位
置検出手段および回転数検出手段の出力に基づいて第
一、第二油圧ポンプの吸収馬力の和を演算する吸収馬力
演算手段と、前記吸収馬力の和が予め設定した目標馬力
よりも小さい場合に、操作レバーの操作量に応じて設定
される第一、第二ポンプ要求流量をそれぞれの流量指令
として出力する流量指令出力手段と、前記吸収馬力の和
が予め設定した目標馬力よりも大きい場合に、吸収馬力
の和を目標馬力とするための補正流量を演算する馬力補
償手段と、該演算した補正流量を、前記第一、第二ポン
プ要求流量の和に対する各ポンプの要求流量の比に基づ
いて分配する補正流量分配手段と、該分配した補正流量
を、前記第一、第二ポンプ要求流量からそれぞれ減じて
各ポンプの要求流量指令とする要求流量補正手段とを設
けたことを特徴とする油圧ショベルのポンプ制御装置。 - 【請求項２】 エンジン動力で駆動する第一、第二の可
変容量型油圧ポンプを備えると共に、該第一、第二油圧
ポンプの吐出圧油を複数の油圧アクチュエータに供給す
る圧油供給経路に、操作レバーの操作量に応じて開度量
が変化する方向切換弁を介設し、さらに、前記第一、第
二油圧ポンプには、ポンプ吐出流量を制御するポンプ制
御装置を連繋してなる油圧ショベルにおいて、前記ポン
プ制御装置に、第一、第二油圧ポンプの吐出圧油の圧力
をそれぞれ検出する第一、第二圧力検出手段と、第一、
第二油圧ポンプの斜板位置をそれぞれ検出する第一、第
二斜板位置検出手段と、前記圧力検出手段および斜板位
置検出手段の出力に基づいて第一、第二油圧ポンプの吸
収トルクの和を演算する吸収トルク演算手段と、前記吸
収トルクの和が予め設定した目標トルクよりも小さい場
合に、操作レバーの操作量に応じて設定される第一、第
二ポンプ要求流量をそれぞれの流量指令として出力する
流量指令出力手段と、前記吸収トルクの和が予め設定し
た目標トルクよりも大きい場合に、吸収トルクの和を目
標トルクとするための補正流量を演算するトルク補償手
段と、該演算した補正流量を、前記第一、第二ポンプ要
求流量の和に対する各ポンプの要求流量の比に基づいて
分配する補正流量分配手段と、該分配した補正流量を、
前記第一、第二ポンプ要求流量からそれぞれ減じて各ポ
ンプの要求流量指令とする要求流量補正手段とを設けた
ことを特徴とする油圧ショベルのポンプ制御装置。 - 【請求項３】 請求項１もしくは請求項２のポンプ制御
装置に、機体の固有振動数近傍ではゲインが高く、低振
動数域および高振動数域ではゲインが低下する関数を備
えたフィルタ手段を設けると共に、該フィルタ手段に第
一、第二圧力検出手段の出力を入力して得られた補正流
量を第一、第二油圧ポンプの要求流量指令からそれぞれ
減じて圧力変動を抑制することを特徴とする油圧ショベ
ルのポンプ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07266694A JP3256370B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 油圧ショベルのポンプ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07266694A JP3256370B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 油圧ショベルのポンプ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07259140A true JPH07259140A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3256370B2 JP3256370B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=13495923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07266694A Expired - Fee Related JP3256370B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 油圧ショベルのポンプ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256370B2 (ja) |
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- 1994-03-17 JP JP07266694A patent/JP3256370B2/ja not_active Expired - Fee Related
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