JPS614847A - 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置 - Google Patents

原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置

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JPS614847A
JPS614847A JP12384284A JP12384284A JPS614847A JP S614847 A JPS614847 A JP S614847A JP 12384284 A JP12384284 A JP 12384284A JP 12384284 A JP12384284 A JP 12384284A JP S614847 A JPS614847 A JP S614847A
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hydraulic pump
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speed signal
revolution
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和泉 鋭機
Yasuo Tanaka
康雄 田中
Katsuaki Ishizuka
石塚 克明
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • F02D41/083Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning

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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は原動機の目標回転数信号と出力回転数信号との
回転数偏差信号に基づいて原動機の燃料噴射量と油圧ポ
ンプの吐出量とを制御する原動機と油圧ポンプとを含む
系の制御装置に関する。
〔発明の背景〕
第6図は特開昭57−65822号公報に詳細に開示さ
れるような従来の原動機と油圧ポンプを含む系の制御装
置を示すブロック図である。
図において、1はディーゼルエンジン等の原動機を示し
、2は電気的に原動機へ燃料噴射量を制御する、所謂電
子式燃料噴射ポンプである。3は原動Ja1によって駆
動される可変容量形の油圧ポンプ、4は油圧ポンプ3の
斜板(もしくは斜軸)の傾転角を電気信号によって制御
する、所謂電子式ポンプレギュレータである。原動機l
の指令回転数信号N5o(この場合は目標回転数信号N
となる)は燃料スロットルレバー5により運転者によっ
て設定され、−力源動機1の出方回転数信号Nは回転検
出器6により検出出力されて、加算器7は目標回転数信
号Noと出力回転数Nとの回転数偏差信号ΔNを演算出
力する。燃料噴射ポンプ2のラック(図示せず)の変位
がラック位置検出器(図示せず)によって検出されラッ
ク位置信号りが出力される。加算器8はラック目標位置
信号として与えられた回転数偏差信号ΔNとラック位置
信号りとの偏差信号Loに基いてラック位置を制御し、
燃料噴射ポンプ2の燃料噴射量が決定される。
また、9はポンプ制御関数発生器で、油圧ポンプ3の吐
出管10に設けられた圧力検出illがらの圧力信号P
と加算器7よりの回転数偏差信号ΔNを入力し、油圧ポ
ンプ3のレギュレータ4に吐出量を制御するためのポン
プ傾転量信号Xqを出力する。
回転数偏差信号ΔNは油圧ポンプ3の負荷が大きくなっ
て、出力回転数Nが低下して行くと大きくなり、逆に油
圧ポンプ3の負荷が軽くなって、出力回転数Nが上昇す
ると小さくなる。そこでΔNが大きくなるに伴って電子
式燃料噴射ポンプ2はラック位置を燃料噴射量が増大す
る方向に移動して原動機lの出力を増加させ、出力回転
数Nの低下を抑制し、またΔNが小さくなると燃料噴射
量を減少させて原動機1の出方回転数Nが過回転になる
のを防止している。
油圧ポンプ3の入力トルクは斜板傾転量と吐出圧力との
積に比例する。したがって、油圧ポンプ3の負荷が増大
(吐出圧力Pが上昇)し、原動機1の出力回転数信号N
が低下し1回転数側差信号ΔNが増大すると、ポンプ制
御関数発生器9はΔNの増加に伴ってポンプ傾転量信号
Xqと吐出圧力信号Pとの積を小さくし、油圧ポンプ3
の入力トルクが原動機1のスロットレバー5により設定
された原動機1の出方トルク線に沿って減少するように
傾転量信号Xqを出力し、油圧ポンプ3の吐出量を減少
する。
上記のように構成された従来の原動機と油圧ポンプを含
む系の制御l装麗では、原動機1の出力は燃料スロット
ルレバー5によって指令された目標回転数信号No(=
Nso)によって規制を受けるという欠点がある。すな
わち、スロットルレバー5によって原動機lの最大目標
回転数を指令すると、油圧ポンプ3の負荷が小さいとき
にも原動機1が最高回転数で駆動されて燃料消費率が悪
化し、また最大目標回転数に比して比較的低い目標回転
数をスロットルレバー5で指令すると、油圧ポンプ3の
負荷が大きくなったときに原動機の出力を高い目標回転
数時の最大出方まで上げることが出来ず、大きな負荷を
駆動出来ない。したがって、運転者は油圧ポンプ3の負
荷に応じて燃料スロットルレバー5を常に操作しないと
、上記問題に対処出来ず、この操作は非常にわずられし
いのみならず熟練を要することになり、また人間の操作
感覚では負荷の変動に完全に追従することは困難であっ
た。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来の制御装置の欠点に鑑み成されたもの
で、油圧ポンプに加わる負荷が小さいときには原動機を
比較的回転が低く出力の比較的小さい領域で使用し、負
荷が大きくなると自動的に回転数を上昇させて、yX動
機を回転数が高く出力の大きい領域で使用し、#!!料
消費率と操作性の向上を図ることを目的とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため本発明は、目標回転数信号と出
力回転数信号との差である回転数偏差信号の増減に対応
して設定された増加回転信号を燃料スロットルレバーの
指令回転数信号に加算して目標回転数信号とし、この目
標回転数信号に基いて燃料噴射量と油圧ポンプの吐出量
を制御することにより、油圧ポンプの負荷が軽いときに
は、スロットルレバーで指令された比較的低い目標回転
数信号に基いて原動機の出力回転数を制御し、油圧ポン
プの負荷が増加したときには、回転数偏差信号の増大に
応じて上昇した高い目標回転数償号に基いて原動機の出
力回転数を制御するものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を第1図ないし第3図を参照して
説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る原動機と油圧ポンプを
含む系の制御ブロック図を示すもので、第6図と同一部
分には同符号を付している。
12は増加回転数関数発生器で加算器7より回転数偏差
信号ΔNを入力し、増加回転数信号Nnを発生する。1
3は燃料スロットルレバー5と加算器7との間に設けら
れた加算器で、燃料スロットルレバー5の指令回転数信
号N s oに増加回転数信号Nnを加算して目標回転
数信号NOとし、このNoを加算器7に出力する。
増加回転数関数発生器12のΔN−Nnの関数関係の例
を第2図および第3図に示す。
第2図は縦軸に増加回転数信号Nn、横軸に回転数偏差
信号ΔNを取っており、ΔNが設定値aを越えるとNn
がOからN n m a xまでステップ状に増加する
ものである。
第3図は縦軸、横軸は第2図と同じであり、ΔNがa点
を越えるとΔNの大きさに比例してNnが増加し、b点
でN n = N n m a xとなるものである。
作用について説明する。燃料スロットルレバー5によっ
て比較的低い回転数の指令回転数信号N  −soを指
令すると、油圧ポンプ3の負荷が小さいときには、原動
機1の出力回転数信号Nと指令回転数信号N s oと
は接近した仏であるので、NsOが目標回転数信号NO
となって燃料噴射ポンプ2の燃料噴射量および油圧ポン
プ3の吐出量が制御される。
この状態から油圧ポンプ3の負荷が大きくなり、原動機
1の出力回転数信号Nが低下すると、回転数偏差信号Δ
Nが大きくなり、ΔNが設定値aを越えると増加回転数
発生器12より増加回転数信号Nnが発生し、加算器1
3で指令回転数信号NsoにNnが加算されて目標回転
数信号NOとなる。したがって、燃料噴射ポンプ2の燃
料噴射量および油圧ポンプの吐出量はスロットルレバー
5によって指令された指令回転数信号NsoにNnを加
算した高い目標回転数信号NOにより制御されることに
なる。
以上の実施例によれば次の効果を奏する。
(1)油圧ポンプ3の負荷が小さいときには、原動機l
を回転数が低く出力の小さい領域で使用し、燃料消費率
を向上し、且つ原動機の発生音を低くして運転できる。
(2)油圧ポンプ3の負荷が大きくなると自動的に原動
機1の目標回転数が上昇し、原動機lを回転数が高く出
力の大きい領域で運転することができる。
(3)油圧ボンゾ3の負荷の変化に応じて原動機1の目
標回転数を自動的に追従させ得るので、運転者の操作の
わずられしさを省き操作性が向上する。
第4図および第5図は第1図の増加回転数発生器12の
ΔN−Nn関数にヒステリシスを持たせた例を示すもの
である。各図において第2図および第3図と同一部分に
は同符号を付しである。
第4図は油圧ポンプ3の負荷が次第に増大して回転数偏
差信号ΔNが設定値&1を越えるとNn= N n m
 a xを出力し、この状態から負荷が減少してΔNが
小さくなって行くときにはΔNが設定値ax’(但しa
 2 < a x )に至るとNn=0となる(この経
路を矢印で示す)ようなヒステリシスの関数を示す。
第2図および第3図の例ではΔNに対してNn、が一義
的に決まる値であるのでΔNの僅かの変化でNnの値が
頻繁に増減をくり返すため、運転者に不快感を与えるが
、上記のようにヒステリシスを持った関数で制御すれば
a 2 < N n < a 1の範囲では目標回転数
Noに変化を生じないので運転者の不快感をなくすこと
が出来る。
第5図は関数にヒステリシスを持たせた他の例を示すも
ので、ΔNが増加して行きalを越えるとΔNに比例し
てNnが増加し、ΔNがbコでNn = N n rn
 a xとなり、それ以上のΔNでは一定値となる。こ
の状態からΔNが減少して行くと、ΔNがbz (bz
<bz)まではNn=NnmaXを保持し+ bz<Δ
N < a zではΔNに比例したNnの値で減少し、
ΔN < a zではNn=0となる。また、ΔNに比
例してNnが増加して行き、ΔNがblに至る途中のC
z点でN n = N n cから逆にΔNが減少した
場合には、C2くΔN<’C1間ではN n = N 
n eを保持し、a=(ΔN<C2間では予め設定され
た設定線(a2bz)のNnの値を出力する。
上記のようなヒステリシスを関数に持たせれば、負荷の
大きさに応じて原動機1の目標回転数を連続的に設定す
ることが出来ると共に、第4図の例と同様に油圧ポンプ
3の負荷の変動に伴う原動機1の頻繁な回転数の増減を
抑制し、運転者の不快感を回避することが出来る。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によれば、原動機と油圧ポンプとを
含む系の制御装置において、油圧ポンプの負荷が小さい
ときには原動機を低出力領域で制御し、油圧ポユノプの
負荷の大きいときには原動機を出力の大きい領域で制御
する原動機の回転数制御を自動的に行うことが出来るの
で、燃料消費率を向上させ得ると共に運転時の操作性を
良好にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る原動機と油圧ポンプを含む系の制
御ブロック図、第2図は第1図の増加回転数関数発生器
に設定した関数をステップ状にした例を示す図、第3図
は増加回転数関数発生器に設定した関数を比例関係にし
た例を示す図、第4図は増加回転数関数発生器に設定し
た関数をステップ状で且つヒステリシスを持たせた例を
示す図、第S図は増加回転数発生器に設定した関数を比
例関係で且つヒステリシスを持たせた例を示す図、第6
図は従来の原動機と油圧ポンプを含む系の制御ブロック
図である。 ■・・・・・・原動機、2・・・・・・燃料噴射ポンプ
、3・・・・・・油圧ポンプ、4・・・・・・レギュレ
ータ、5・・・・・・燃料スロットルレバー、6・・・
・・・回転検出器、7.8゜13・・・・・・加算器、
11・・・・・・ポンプ制御関数発生器、12・・・・
・・増加回転数関数発生器、N・・・・・出力回転数信
号、No・・・・・目標回転数信号、Nn・・・・・・
増加回転数信号、Nso・・・・・・指令回転数信号、
ΔN・・・・・回転数偏差イ目号。 兜2区 兜3図 回転数[矛イ言号 氾4図 鬼5図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原動機と原動機によつて駆動される油圧ポンプと
    を含み、且つ原動機の目標回転数信号と出力回転数信号
    との差である回転数偏作信号をもとめ、この回転数偏作
    信号に基いて原動機の燃料噴射量を制御すると共に油圧
    ポンプの吐出量を制御する系において、回転数偏差信号
    の増減に対応して設定された増加回転数信号を燃料スロ
    ットルレバーの指令回転数信号に加算して目標回転数信
    号とすることを特徴とする原動機と油圧ポンプを含む系
    の制御装置。
  2. (2)増加回転数信号は、回転数偏差の第1の設定値か
    ら増加し回転数偏差の第2の設定値まで減少し、且つ第
    1の設定値を第2の設定値より大きいヒステリシスを持
    つ関数関係にあることを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項記載の原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置。
  3. (3)増加回転数信号は、回転数偏差に比例して増減す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載の原
    動機と油圧ポンプを含む系の制御装置。
JP12384284A 1984-06-18 1984-06-18 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置 Granted JPS614847A (ja)

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JPS614847A true JPS614847A (ja) 1986-01-10
JPH041183B2 JPH041183B2 (ja) 1992-01-10

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000073960A (ja) * 1998-09-03 2000-03-07 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧建設機械の油圧ポンプのトルク制御装置

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