JPS6230312B2 - - Google Patents

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JPS6230312B2
JPS6230312B2 JP56037861A JP3786181A JPS6230312B2 JP S6230312 B2 JPS6230312 B2 JP S6230312B2 JP 56037861 A JP56037861 A JP 56037861A JP 3786181 A JP3786181 A JP 3786181A JP S6230312 B2 JPS6230312 B2 JP S6230312B2
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hydraulic pump
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discharge
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discharge amount
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English (en)
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Kazuo Honma
Yoshio Nakajima
Eiki Izumi
Hiroshi Watanabe
Yukio Aoyanagi
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/387,884 priority patent/US4606313A/en
Priority to PCT/JP1981/000270 priority patent/WO1982001396A1/ja
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Publication of JPS57153979A publication Critical patent/JPS57153979A/ja
Publication of JPS6230312B2 publication Critical patent/JPS6230312B2/ja
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2246Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/002Hydraulic systems to change the pump delivery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602Fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31Control of the fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧シヨベルのように、原動機によつ
て駆動される可変容積形油圧ポンプを備えた駆動
装置における油圧ポンプの入力馬力制限制御方法
および装置に関するものである。
従来、油圧シヨベルのように1台の原動機で複
数の油圧ポンプを駆動して油圧動力を発生させる
駆動装置において、原動機の出力馬力を油圧ポン
プに配分する、いわゆる入力馬力制限制御方法と
しては (イ) 個別制御方式 (ロ) クロスセンシング方式 (ハ) エンジンスピードセンシング方法 の3種の制御方式がある。
(イ)の個別制御方式とは、例えば油圧ポンプが2
台の場合にはそれぞれの油圧ポンプに原動機の最
大出力馬力の1/2ずつを割当て、それぞれの油圧
ポンプで単独に回路圧力を検出して、油圧ポンプ
の吸収馬力が、おのおの割当てられた馬力を越え
ないように、油圧ポンプの吐出流量を制御する方
式である。この方式では片方の油圧ポンプが無負
荷の場合でも、もう一方の油圧ポンプはその余剰
馬力を活用することができず、馬力の有効活用が
できない。
(ロ)のクロスセンシング方式は2台の油圧ポンプ
でそれぞれの回路圧力を相互に伝達し合うことに
より、片方の油圧ポンプの負荷が軽い時には他方
の油圧ポンプがその余剰馬力の一部を活用できる
ようにしたものである。この方式は馬力利用の面
では前述した個別制御方式より優れているが、油
圧ポンプ斜板または斜軸の傾転量を調節して、そ
の吐出量を制御する吐出量操作機構が複雑にな
る。
それに対して、(ハ)のエンジンスピードセンシン
グ方式は原動機の回転数低下を検出して、油圧ポ
ンプの吐出流量を制限する方式であり、馬力利用
の面からは最も優れた方式である。その従来例と
しては、例えばSAE paper 760687(T.P.Neal著
Electrohydraulic Control of
HydrostaticTransmissions)がある。
この種のスピードセンシング方式の入力馬力制
限制御を、1つの原動機に複数個の油圧ポンプが
連結している駆動装置に適用した場合において、
油圧ポンプに作用する負荷が慣性負荷であると、
この慣性負荷の作用により、油圧ポンプと油圧ア
クチユエータとを結合する回路圧力の変動が激し
くなり、時には不安定になり、制御性能が良好で
ないという問題点があつた。
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもの
で、負荷が慣性負荷の場合でも制御性能が良好な
油圧ポンプの入力馬力制限制御方法および装置を
提供することを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するために、原動機
と原動機によつて駆動される可変容積形油圧ポン
プとを含む駆動装置において、原動機の目標回転
数と出力回転数との回転数偏差を求め、この回転
数偏差が増大するにつれて油圧ポンプの入力トル
クが減ずるように、回転数偏差と油圧ポンプの吐
出量操作量とから油圧ポンプの吐出圧力の目標値
を演算し、この吐出圧力の目標値と実際の吐出圧
力とを比較し、その差によつて得られる吐出量操
作量の増分値を指令値に増減して新しい指令値を
求め、この指令値により油圧ポンプの吐出量操作
量速度を制御するようにしたことを特徴とする油
圧ポンプの入力馬力制限制御方法にある。
また本発明は原動機と原動機によつて駆動され
る油圧ポンプとを含む駆動装置において、原動機
の目標回転数と出力回転数との回転数偏差を求め
る手段と、油圧ポンプの吐出量操作量指令値を検
出する手段と、油圧ポンプの吐出量操作量を検出
する手段と、油圧ポンプの吐出圧力を検出する手
段と、前記油圧ポンプの吐出量操作量指令値検出
手段からの吐出量操作量指令値と前回の制御サイ
クルで出力した油圧ポンプの吐出量操作量指令値
とを比較して油圧ポンプの吐出量操作量方向を判
別すると共に、前記回転数偏差検出手段からの回
転数偏差と前記吐出量操作量検出手段からの吐出
量操作量とにより油圧ポンプの目標値を演算し、
この目標値と前記吐出圧力検出手段からの吐出圧
力との差によつて得られる吐出量操作量の増分値
を指令値に増減して新しい指令値を演算し、この
指令値を油圧ポンプの操作機構への操作信号とし
て出力するポンプ制御手段とを備えたことを特徴
とする油圧ポンプの入力馬力制限制御装置にあ
る。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
第1図は本発明の制御方法の一実施例を適用す
る駆動装置の構成を示すものである。第1図にお
いて、1はエンジン、2,2′はエンジン1によ
つて駆動される可変容積形の油圧ポンプ、3,
3′は油圧ポンプ2,2′の斜板(もしくは斜軸)
の傾転角を操作しその吐出量を制御するポンプ吐
出量操作機構で、その具体的な構成の一例は第3
図に示してある。4はエンジン1の燃料噴射ポン
プ、5はエンジン1のスロツトルレバーの操作量
検出器、6,7は油圧ポンプ2,2′の斜板また
は斜軸傾転量を外部から操作するための操作レバ
ーの操作量検出器、8はエンジン1の出力回転数
を検出する検出器、9は燃料噴射ポンプ4のラツ
ク変位を検出する検出器で、この部分の具体的な
構成は第2図に示してある。
10はエンジン制御装置であり、このエンジン
制御装置10はエンジン1の回転数の目標値とな
る操作量検出器5からのスロツトルレバーの操作
量信号5a、検出器8からのエンジン1の回転数
信号8a、検出器9からの燃料噴射ポンプ4のラ
ツク変位信号9aに基づいてラツク操作信号10
aを燃料噴射ポンプ4へ出力すると共に、エンジ
ン回転数偏差信号10bをポンプ制御装置11へ
出力する。
ポンプ制御装置11は操作量検出器6からの油
圧ポンプ2の吐出量操作量の外部操作信号6a、
操作量検出器7からの油圧ポンプ2′の吐出量操
作量の外部操作信号7a、ポンプ操作機構3から
の油圧ポンプ2の吐出量操作量信号3a、ポンプ
操作機構3′からの油圧ポンプ2の吐出量操作量
信号3a′、圧力検出器12で検出した油圧ポンプ
2の吐出圧力信号12a、圧力検出器12′で検
出した油圧ポンプ2′の吐出圧力信号12a′及び
エンジン制御装置10から与えられるエンジン回
転数偏差信号10bに基づいて、油圧ポンプ2,
2′の吐出量操作信号11a,11a′をそれぞれ
の油圧ポンプの吐出量操作機構3,3′に出力す
る。
第2図は前述した燃料噴射ポンプ4及びラツク
操作機構の具体的実施例を示すものである。図に
おいて、エンジン1への燃料噴射量はラツク13
の変位の関数として与えられる。ラツク13は可
動線輪14によつて駆動される。15はヨーク、
16は永久磁石、17はラツク戻しばね、18は
電流増幅器で、この電流増幅器18はエンジン制
御装置10からのラツク操作信号10aを受けて
直流電流信号もしくはパルス幅変調信号18aの
形にして可動線輪14を駆動する。ラツク変位検
出器9の出力は増幅器もしくは波形整形回路19
を介して、ラツク変位信号9aとしてエンジン制
御装置10へ帰還される。
第3図は前述した油圧ポンプ2の吐出量操作機
構3の具体的実施例を示すものである。図におい
て、油圧ポンプ2のその吐出量を調節するための
斜板2aは油圧シリンダ20a及び20bで駆動
される。油圧シリンダ20a,20bは4個の2
位置2方向の電磁弁21〜24で制御される。す
なわち電磁弁21,22のソレノイド21a,2
2aを励磁すると、パイロツト油圧源25からの
圧油が油圧シリンダ20aに作用し、油圧シリン
ダ20bはタンク26につながるので、油圧ポン
プ2の斜板2aの傾転量は増加し吐出量は増加す
る。逆に電磁弁23,24のソレノイド23a,
24aを励磁すると、油圧ポンプ2の斜板傾転量
は減少し、吐出量は低下する。そして電磁弁22
及び24のソレノイド22a,24aを励磁する
と、電磁弁21〜24はすべて回路を閉じるの
で、油圧ポンプ2の斜板傾転量はその状態を維持
する。27は油圧ポンプ2の斜板2aの傾転量す
なわち吐出量を検出する検出器であり、その出力
信号は増幅器もしくは波形整形回路28を介して
吐出量操作量信号3aとしてポンプ制御装置11
へ帰還される。油圧ポンプ2′の吐出量操作機構
3′についても同様に構成されているので、その
詳細は省略する。
前述したエンジン制御装置10における制御方
法を第4図について説明する。
第4図はエンジン制御装置10をマイクロコン
ピユータを用いて実現した場合の制御フローチヤ
ートである。
まず最初に手順40で状態量、すなわち検出器
5からのスロツトルレバー操作量(目標回転数
Nr)(第1図の信号5aに相当する)、検出器8
からの出力回転数Ne(第1図の信号8aに相当
する)および検出器9からのラツク変位M0(第
1図の信号9aに相当する)を読込んで、しかる
べき記憶番地へ記憶する。次に手順41で内燃機
関1の回転数偏差ΔN=Nr−Neを演算して、そ
の果を記憶するとともに、手順42で回転数偏差
ΔNの値を信号10bとしてポンプの制御装置1
1へ出力する。次に目標回転数Nrの値からアイ
ドリングか否かを判断し、アイドリング状態なら
ば、手順44で、予め読み出し専用メモリ
(ROM)に書込まれているアイドリング時のラツ
ク変位目標関数M=f1(ΔN)を照会し、アイド
リング時のラツク変位目標値Mの値を決めて手順
45へ移る。ここでラツク変位目標関数は第5図
に示すような形をしている。すなわち、回転数偏
差ΔNに対してラツク変位目標値Mは単調増加関
数である。第5図で関数f(ΔN)はΔN1を折
点とする折線関数として示したが、必ずしもこの
ような折線ではなく、曲線であつても良い。ま
た、ラツク変位目標値関数として、アイドリング
時、中速時および高速時の3種類を準備し、目標
回転数Nrに応じて使い分ける方式もある。第4
図はこの方式を示している。すなわち手順43で
アイドリング状態でない場合には手順46で中速
は高速かを判断し、その結果、高速であるなら
ば、手順47で高速時用のラツク変位目標値関数
M=fh(ΔN)を照会し、このときのラツク変
位目標値Mの値を決めてから手順45へ移る。ま
た中速時の場合には手順48で中速時用のラツク
変位目標値関数M=fp(ΔN)を照会して、こ
のときのラツク変位目標値Mの値を決めてから手
順45へ移る。
手順45では出力回転数Neから、ROMに予め
書込まれているラツク変位目標値Mの最大値Mna
=g(Ne)を照会し、次の手順46ではこのラ
ツク変位目標値Mの値とその最大値Mnaxとの値
を比較する。そしてM>Mnaxならば、手順47
でMの値をMnaxと置換えて手順48に移る。も
しMMnaxならばMの値を変えずに手順48に
移る。
ラツク変位目標値の最大値Mnax=g(Ne)は
出力回転数Neに対して第6図に示すように低下
する関係になつている。この目的は次の通りであ
る。すなわち、一般に燃料噴射ポンプ4の1サイ
クル当りの燃料噴射量は、ラツク変位が等しい場
合、内燃機関1の回転数が増加するにつれて増大
する性質がある。したがつて回転数の低下につれ
て出力トルクが低下する。そこで低回転域でのト
ルクを確保するために、ラツク変位の最大値を大
きく調整しておくと、高速回転域での燃料噴射量
が多くなりすぎて不完全燃焼が起こり、内燃機関
1から黒煙が噴き出す。このような問題点を克服
するために、第6図に示したように出力回転数
Neとラツク変位の目標値の最大値Mnaxとの関係
を右下がりの特性にしておけばよい。これをアン
グライヒ(angleich)特性と呼んでいる。この特
性は機械式ガバナでは非常に複雑な機構を組合わ
せて実現しているが、電子式、特にマイクロコン
ピユータを制御装置として用いると、非常に簡単
に実現することができる。
以上のようにしてラツク変位の目標値Mを決め
た後、第4図に示す手順48ではラツク変位目標
値Mとラツク変位M0とからラツク変位偏差ΔM
を演算し、手順49でその値を第2図に示す電流
増幅器18に出力し、始めに戻る。
次にポンプの制御装置13における制御方法を
第7図について説明する。
以下においては、油圧ポンプの吐出量を制御す
るために、斜板の傾転により容積を可変にする形
式の油圧ポンプの場合について説明するが、斜軸
を傾転させる場合に関しても同様である。
第7図はポンプの制御装置13をマイクロコン
ピユータを用いて実現した場合の制御フローチヤ
ートである。
まず手順70で油圧ポンプ2に関する駆動装置
の状態量、すなわち油圧ポンプ2の外部操作信号
L(第1図の信号6a,7aに相当する)、斜板
傾転量Y(第1図の信号3a,3a′に相当す
る)、回路圧力P(第1図の信号12a,12
a′に相当する)及び内燃機関1の回転数偏差ΔN
(第1図の信号10bに相当する)を読込み記憶
する。
続いて、手順71で、この前の手順41で記憶
した回転数偏差ΔN、斜板傾転量Yにより、予め
設定した入力トルク制御関数g1(ΔN,Y)に基
づいて回路圧力の目標値Prを決定する。ここ
で、斜板傾転量Yの代りに前回の制御サイクルで
出力した油圧ポンプ2の斜板傾転量の目標値Xを
用いてもよい。入力トルク制御関数g1(ΔN,
Y)を第8図に示す。
油圧ポンプ2の入力トルクは油圧ポンプの斜板
傾転量Yと吐出圧力との積に比例する。従つて、
エンジン1の出力回転数の低下、すなわち回転数
偏差ΔNの増加に従つて斜板傾転量Yと吐出圧力
との積を小さくするように、回路圧力Pを制御す
ることが必要である。このために用いるのが、入
力トルク制御関数g1(ΔN,Y)である。この第
8図に示す入力トルク制御関数g1について少し述
べると、この図において、横軸は斜板傾転量Yで
あり、縦軸は回路圧力の目標値Prでる。入力ト
ルク制御関数g1(ΔN,Y)は双曲線群または近
似双曲線群であり、回転数偏差ΔNが予め設定さ
れた値ΔN0に対してΔN>ΔN0では Pr・Y≒Tnax−KN(ΔN−ΔN0) ……(1) 但しTnax:油圧ポンプの最大入力トルク KN:定数 を満足するような曲線群である。すなわち、斜板
傾転量Yとエンジン1の回転数偏差ΔNとを用い
て入力トルク制御関数g1(ΔN,Y)から最適な
回路圧力の目標値Prを決定することができる。
次に手順72では手順42で決定した回路圧力
の目標値Prと実際の回路圧力Pとの差を求め、
その値をΔPとする。
次に手順73では手順72で求めたΔPの値に
もとづいて第9図に示すように記憶された関数g2
(ΔP)から、油圧ポンプ2の斜板傾転量の増分
値ΔXを決定する。ここで関数g2はΔX=Kp
ΔPと飽和特性を組合わせたものであるが、飽和
特性については油圧ポンプ2の斜板傾転量の増分
値ΔXの値がΔXnax以上または−ΔXnax以下の
値に規制するものである。すなわち増分値ΔXに
関連する回路圧力の目標値Prと実際の回路圧力
Pとの差ΔPは次のように定義される。
−ΔXnax/KpΔPΔXnax/Kp このような飽和特性を与えることは、関数値の
範囲がマイクロコンピユータのビツト数またはア
ナログ回路の電源電圧値を越えることができない
ため必然的なことであり、本発明の主旨とは特に
関係がない。
次に手順74では油圧ポンプ2の外部操作信号
Lと前回の制御サイクルで出力した油圧ポンプ
2の斜板傾転量の指令値Xとの差Zを求める。そ
して、その差Zが正の場合には手順76で前回出
力した指令値Xに手順73で求めた増分値ΔXを
加えて新たな指令値Xとする。またZが負の場合
には前述とは逆の状態であるため、手順77で示
すように前回出力した指令値Xから増分値ΔXを
減じて新たな指令値Xとする。以上の手順は油圧
ポンプ2の斜板傾転量Yを外部操作信号XLに追
従させるために必要である。
手順78では、以上の手順で求めた指令値Xに
対して斜板傾転量Yを追従させる制御を行なう。
次に第7図に示す手順78で実行するポンプ制
御ルーチンを第10図を用いて説明する。まず手
順100では、ポンプ2の斜板傾転量の目標値X
とポンプ2の傾転角Y2とからポンプ2の傾転角
偏差Z2=X−Y2を演算する。
続いて手順101ではポンプ2の傾転角偏差Z2
の正負を判定する。その結果正ならば、手順10
2で傾転角偏差Z2が不感帯Δより大きいか否かを
チエツクする。もしZ2>Δならば、手順103に
移り、ポンプ2の傾転角増加指令(第3図に示す
電磁弁21,22のソレノイド21a,22aを
励磁する指令)を出力してメインルーチンに戻
る。もし手順102でZ2Δならば手順104で
ポンプ2の傾転角保持指令(第3図に示す電磁弁
22,24のソレノイド22a,24aを励磁す
る指令)を出力してメインルーチンに戻る。手順
101で傾転角偏差Z2の値が負ならば、手順10
5に移り、傾転角偏差Z2の絶対値をとり、新たに
Z2=|Z2|とする。次に手順106で傾転角偏差
Z2と不感帯Δとの大小を比較する。そして、Z2
Δならば、手順107でポンプ2の傾転角減少指
令(第3図に示す電磁弁23,24のソレノイド
23a,24aを励磁する指令)を出力しメイン
ルーチンに戻る。もし、手順106でZ2Δなら
ば、手順104に移つてポンプ2の傾転角保持指
令を出してメインルーチンに戻る。これまでの説
明はポンプ2に関するものであるが、ポンプ3の
制御ルーチンもこれと同様であるので、説明は省
略する。
以上、第7図に示す手順70から手順78で油
圧ポンプ2の制御を行なつたが、同様の手順を油
圧ポンプ2′についても行なう。それを終ると再
び始めに戻つて同様の制御手順を繰返す。この手
順はサイクルタイムΔTに1回の割合で繰返され
るから、斜板傾転速度dx−dtは dx/dt≒ΔX/ΔT となる。この制御方法を用いると、回路圧力の偏
差ΔPに対して油圧ポンプの斜板傾転速度が比例
することになり、駆動装置の負荷が純慣性負荷の
場合でも急激な回路圧力の変動が生せず、安定性
が向上する。
以上の説明は油圧ポンプ2,2′の斜板傾転量
Yが正の値のみとれる、いわゆる片傾転形の油圧
ポンプについて述べたが、斜板傾転量Yが正負の
値をとれる、いわゆる両傾転形の油圧ポンプを用
いた油圧閉回路の駆動装置にも同様の考え方を適
用することができる。
第1図に示した本発明の装置の一例において
は、ポンプ制御装置11をマイクロコンピユータ
によつて実現したものであるが、このポンプ制御
装置11をアナログ回路で実現することも可能で
ある。その一例を第11図について説明する。図
において第1図〜第3図と同符号のものは同一部
分である。29は加算器で、この加算器29は油
圧ポンプ2の外部操作信号XL(信号6aに相当
する)と油圧ポンプ2の斜板傾転量の指令値Xと
の差Zを求める。30は比較器で、この比較器3
0は加算器29からの差Zが正の場合には+1
を、負の場合には−1を出力する。31は乗算器
で、この乗算器31は関数発生器32の出力ΔX
の値と比較器30の出力(+1または−1)とを
乗算して積分器32に出力する。関数発生器32
は第9図に示す油圧ポンプの斜板傾転速度制御関
数g2を記憶している。積分器33の出力は油圧ポ
ンプ2の斜板傾転量指令量Xである。この指令量
Xは加算器34へ出力されると共に、加算器29
へ帰還されている。加算器34は油圧ポンプ2の
斜板傾転指令量Xと斜板傾転量Yとの偏差を求
め、これをポンプ斜板制御回路35に出力する。
さらに検出器27で検出された油圧ポンプ2の斜
板傾転量Yは関数発生器36に入力される。この
関数発生器36は第8図に示すような入力トルク
制御関数g1を記憶している。
関数発生器36は油圧ポンプの斜板傾転量Yと
エンジン1の回転数偏差ΔNとにより求めた回路
圧力の目標値Prを加算器37へ出力する。加算
器37は検出器12によつて検出された油圧回路
38の回路圧力Pと回路圧力の目標値Prとを比
較してその差ΔPを求め、これを関数発生器32
に出力する。これにより関数発生器32は油圧ポ
ンプの斜板傾転量の増分値ΔXを演算することが
できる。この増分値ΔXは前述の実施例と同様に
乗算器31において油圧ポンプ2の斜板傾転指令
量Xに乗算される。また、回路圧力の目標値の最
大値は普通、油圧機器の定格圧力で制限を受ける
ので、その値をPrnaxとして第8図に示しておい
た。このような関数を用いると、油圧ポンプの入
力馬力制限制御と同時に圧力カツトオフ制御が可
能となり、油圧回路におけるリリーフ損失が防止
され、省エネルギ効果を得ることができる。
以上詳述したように、本発明の油圧ポンプの入
力馬力制限制御方法によれば、油圧ポンプの負荷
が油圧シヨベルの上部旋回体のような慣性負荷の
場合でも安定で良好な制御性能を得ることができ
るものである。
また、本発明の装置によれば、慣性負荷を備え
る油圧駆動装置を安定に制御することができる入
力馬力制限制御装置を提供することができるもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の入力馬力制限制御方法および
装置の一実施例を示す油圧駆動装置の全体構成
図、第2図は本発明の装置に用いられるエンジン
の燃料噴射ポンプおよびラツク操作機構の一例を
示す図、第3図は本発明の装置に用いられる油圧
ポンプの斜板操作機構の一例を示す図、第4図は
本発明の装置を構成するエンジン制御装置の演算
処理を示すフローチヤート、第5図は本発明の装
置に用いられるエンジン制御装置に記憶されるエ
ンジンの回転数偏差とラツク変位指令値との関係
を示す線図、第6図はエンジンの回転数とラツク
変位指令値の最大値との関係を示す線図、第7図
は本発明の装置を構成するポンプ制御装置の演算
処理を示すフローチヤート、第8図は本発明に係
るポンプ制御装置に用いられる油圧ポンプの斜板
傾転制御関数を示す線図、第9図は本発明に係る
ポンプ制御装置に用いられる油圧ポンプの入力ト
ルク制御関数を示す線図、第10図は斜板操作機
構の制御フローチヤート、第11図は本発明の装
置を構成するポンプ制御装置をアナログ回路で実
現した他の例を示す図である。 1……エンジン、2,2′……可変容積形の油
圧ポンプ、3,3′……ポンプ操作機構、4……
燃料噴射ポンプ、5……エンジン1のスロツトル
レバーの操作量検出器、6,7……油圧ポンプ
2,2′の操作レバーの操作量検出器、8……エ
ンジン1の出力回転数の検出器、10……エンジ
ン制御装置、11……ポンプ制御装置、12,1
2′……圧力検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 原動機と原動機によつて駆動される可変容積
    形の油圧ポンプとを含む駆動装置において、原動
    機の目標回転数と出力回転数とにより、原動機の
    回転数偏差を求め、この回転数偏差が増大するに
    つれて油圧ポンプの入力トルクが減ずるように、
    回転数偏差と油圧ポンプの吐出量とから油圧ポン
    プの吐出圧力の目標値を演算し、この吐出圧力の
    目標値と実際の吐出圧力とを比較して、その差に
    よつて得られる吐出量操作量の増分値を指令値に
    増減して新して指令値を求め、この指令値により
    油圧ポンプの吐出量操作速度を制御するようにな
    したことを特徴とする油圧ポンプの入力馬力制限
    制御方法。 2 油圧ポンプの吐出圧力の目標値は、油圧ポン
    プの吐出量操作量と原動機の回転数偏差とにもと
    づく双曲線群による特性関係によつて決定される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の油
    圧ポンプの入力馬力制限制御方法。 3 油圧ポンプの吐出圧力の目標値は、油圧ポン
    プの吐出量操作量と原動機の回転数偏差とによる
    双曲線群の特性曲線と、機器の定格圧力によつて
    設定される最大吐出圧力線とによつて決定される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の油
    圧ポンプの入力馬力制限制御方法。 4 原動機と原動機によつて駆動される可変容積
    形の油圧ポンプとを含む駆動装置において、原動
    機の目標回転数と出力回転数との回転数偏差を求
    める手段と、油圧ポンプの吐出量操作量指令値を
    検出する手段と、油圧ポンプの吐出量操作量を検
    出する手段と、油圧ポンプの吐出圧力を検出する
    手段と、前記油圧ポンプの吐出量操作量指令値検
    出手段からの吐出量操作量指令値と前回の制御サ
    イクルで出力した油圧ポンプの吐出量操作量指令
    値とを比較して油圧ポンプの吐出操作方向を判別
    すると共に、前記回転数偏差検出手段からの回転
    数偏差と前記吐出量操作量検出手段からの吐出量
    操作量とにより油圧ポンプの吐出圧力の目標値を
    演算し、この目標値と前記吐出圧力検出手段から
    の吐出圧力との差によつて得られる吐出量操作量
    の増分値を指令値に増減して新して指令値を演算
    し、この指令値を油圧ポンプの吐出量操作機構へ
    の操作信号として出力するポンプ制御手段とを備
    えたことを特徴とする油圧ポンプの入力馬力制限
    制御装置。
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FR2790283B1 (fr) * 1999-02-26 2002-01-04 Magneti Marelli France Procede et systeme de controle de la pression d'une pompe a carburant a haute pression pour l'alimentation d'un moteur a combustion interne

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