WO1988001349A1 - Hydraulic pump control unit - Google Patents

Description

明 細 書 油圧ポンプの制御装置

技 術 分 野

本発明 は 、 エ ンジ ン に よ っ て駆動さ れる可変容量型 油圧ポンプを制御する装置に 関する 。

背 景 技 術

パワ ーシ ョ ベル等の建設機械に は 、 エ ンジ ンで駆動 さ れる可変容量型油圧ポンプが設け ら れて いる 。

上記可変容量型油圧ポンプを制御する従来の装置は 、 エ ンジ ンの出力 ト ルク を有効. ( 活用 すべ く 、 該出力 卜 ルク と上記ポンプの吸収 ト ルク と が常に-マ ッ チングす る よ う に該ポンプの斜'板傾転角を制御する作用 をもつ 。

しか し 、 上記従来の装置は 、 可変容量型油圧ポンプ のみを制卸するものであるか ら 、 エ ンジ ンの燃費特性 や ポンプの効率ま でを含めた改善効果は望めない と い う 欠点があ っ た 。

一方、 作業モ ー ド （ 高負荷作業、. 軽負荷作業等 ） に 応 じ て上記ポンプの吸収 ト ルク を変化させる装置が特 開昭 6 0 — 2 0 4 9 8 7 号に よ っ て提案されて いる 。

し か し 、 こ の従来装置は 、 エ ンジ ン の オーバ ヒ ー 卜 に対処できない と い う 欠点をもつ 。 なお 、 上記才 ーパ ヒ ー 卜 時の対応手段 と し て 、. エ ンジ ンの出力馬力や回 転数を低下させるこ とが考え ら れるが、 エ ンジンの直 接負荷である上記ポンプの吸収馬力 を何 ら 変化させな いこの対応手段では、 エンジンが才ーパ ヒ ー 卜状態か ら正常な状態に復帰するまでに長時間を要 し、 このた め镝足な作業ができないばか り でな く 、 エンジンの寿 命を低下させるこ とになる。 ―

ま た、 上記 した従来の各装置では、 ポンプの斜板傾 転角を制御するために、 該ポンプの吐出圧力を圧力検 出手段で検出 しているが、 これらの装置はこの圧力検 出手段の異常に全 く 対処できないため、 上記異常が発 生 した場台にエンジンが停止 した り 、 エンジンの出力 トルクがポンプに伝達されないなどの問題を生じてい 本発明の目 的は、 エンジンの燃費を低減 し、 かつ油 圧ポンプの運転効率の向上を図るこ ·とができ令油圧ポ ンプの制御装置を提供するこ とにある。

ま た本発明の目的は、 エンジンがオーバ ヒ ー 卜 した 場合に、 エンジンを正常な状態に戻すこ とができる油 圧ポンプの制 ϋ装置を提供するこ とにある。

更に本発明の目 的は、 油圧ポンプの吐出圧力を検出 する手段が異常を生 じたさいにもポンプを稼動させる こ とができる油圧ポンプの制卸装置を提供するこ とに る。 発 明 の 開 示

本発明では、 エンジンの回転数を検出するエンジン 回転数検出手段と、 油圧ポンプの吐出圧力を検出する 圧力検出手段と、 上記エンジンの回転数に基づいて該 回転数に対 し単調渎少するポンプ吸収 トルク特性を設 定する手段 と 、 上記ポンプ吸収 ト ルク 特性 と 上記ボ ン プの吐出圧力 と に基づいて上記ポンプの斜板傾転角を 求める手段 と 、 こ の斜板傾転角 と なる よ う に 、 上記ポ ンプの斜板を制御する手段 と 、 上記油圧ポンプの吸収 ト ルク がエ ンジ ンの許容 卜 ルク を越えない条件下で上 記エ ンジ ンの回転数を低下させる手段 と が備え ら れて いる 。

ま た 、 本発明では エ ン ジ ンの回転数を検出するェ ンジ ン回転数検出手段 と 、 下式 に基づい て 目 標ポンプ 吸収 卜 ルク T _p を設定する手段 と 、

τ _ρ = τ _Ε ( ) + { Ν N _C 〉

た だ し 、 Τ Ε Ν ) ； 上記所定の回転数域に おけ る上記エ ンジ ンの定格 卜ル ク 特性 -

K 定数

Ν エ ンジ ン回転数

Ν C エ ンジ ンの 目 標回転数 上記目 標ポンプ吸驭 卜 ルク と 油圧 ポンプの吐出圧力 と に基づ'いて 、 該吸収 卜 ル ク が得 ら れるよ う に上記ポ ンプの斜板を制御する手段 と が備え ら れて いる 。

更に本発明では 、 エ ンジ ンの回転数を検出するェ ン ジ ン回転数検出手段 と 、 ポンプの吐出圧力を検出する 圧力検出手段 と 、 上記エ ンジ ンの 才 ーパ ヒ ー 卜 を検出 する オ ーバ ヒ ー ト 検出手段 と 、 負荷の大きさ に対応 し た作業モ ー ドを指示する作業モ ー ド指示手段 と 、 上記 作業モ ー ドに応 じ た ポンプ吸収馬力特性を設定 し 、 か つ上記才ーパ ヒ ー 卜 が検出さ れた場合 に現在設定さ れ ているポンプ吸収馬力特性に代えて輊負荷作業モー ド

についてのポンプ吸収馬力特性を設定する吸収馬力特

性設定手段と、 上記設定された吸収馬力特性、 上記ェ

ンジンの回転数および上記ポンプの吐出圧力に基づき、 該吸収馬力特性に従っ た吸収馬力を得るための上記ポ

ンプの斜板傾転角指令を求め 手 f又と 、 上記才ーノ ヒ

一 卜 が検出された ェンジンの回転数を低下

させる手段と、 上記ポンプの斜板の傾転角が上記斜板

傾転角指令に従つ た大きさ となるよう に上記斜板を制

御する斜板制御手段とが備え られている。

更にま た本発明では、 油圧ポンプの吸収 卜ルクを上

記ェンジンの出力 トルク よ り も低く させるためのポン

プ吸収 卜ルク特性を設定する手段と、 上記ボンプの吐

出圧力を検出する圧力検出手段の異常時に、 上記ポン

プの吸収 卜ルクが上記ポンプ吸収 卜ルク に従つ た値を - 示すよう に上記ポンプの斜板傾転角を制御する手段と

が備え られている 図面の簡単な説明

第 Ί 図は本発明に係る油圧ポンプの制御装置の一実

施例を示し fcプロ ッ ク図、 第 2 図はコ ン 卜 ロ ーラの処

理手順を示したフ ロ ーチャ ー ト 、. 第 3 図は第 Ί 図に示

した装置の作用を示すグラフ 、 第 4 図は撚料コ ン ト 口

一ル レパーを駆動する比例ソ レノ ィ ドを示した概念図、 第 5 図は仕事の大きさに応じたポンプの吸収 卜ルク特

性を例示 したグラフ 、 第 6 図はポンプの斜板傾転角 と

ト ルク効率との関係を例示したグラ フ 、 第 7 図はェン ジン回転数 と燃費 との関係を例示 したグラ フ 、 第 8 図 は本発明に係る油圧ポンプの制卸装置の他の実施例を 示 したプロ ッ ク図、 第 9 図は第 8 図に示 したコ ン ト 口 ーラの構成を例示 したプ ロ ッ ク 図、 第 1 '0 図はェンジ ンの出力馬力特性を例示 したグラ フ 、 第 1 1 図は、 ェ ンジンの ト ルク特性 と ポンプの吸収 卜ルク との関係を 示 したグラ フ 、 第 1 2 図は関数発生器の出力特性を示 したグラ フ 、 第 1 3 図は本発明に係る油圧ポンプの制 御装置の更に別の実施例を示 したプ ロ ッ ク図、 第 Ί 4 図は第 1 3 図に示すコ ン ト ロ ーラの処理手順を例示 し た フ ロ ーチ ヤ一 卜 、 第 1 5 図および第 1 6 図はそれぞ れエンジンの発生馬力 と ポンプの吸収馬力 との関係を 例示 したグラフ 、 第 1 7 図は圧力セ'ンサの異 時にお けるコ ン 卜 ロ ーラの処理手順を示 し フ ロ ーチ ヤ一 卜 、 第 1 8 図および第 1 9 図はそれぞれエンジンの定格 卜 ルク と圧力センサの異常時に適用される油圧ポンプの 吸収 ト ルク特性 との関係を例示 したグラ フ 、 第 2 0 図 は第 1 9 図に示すポンプ吸収 トルク特性を適用 した場 合の吸収 トルク の大きさを示 したグラ フである。 発明を実施するための最良の形態 以下、 図面を参照 して本発明の実施例を説明する。 第 6 図か ら明 らかなよう に、. 油圧ポンプは大きい斜 板傾転角で運転 した方が 卜 ルク効率上有利であ り 、 ま た第 7 図に示すよ う にエンジンは回転数をある回転数 域ま で下げて使用 したほ う が燃費を低減する上で有利 である。 本発明の一実施例を示した第 1 図において 、 ェンジ ン 1 によっ て駆動される可変容量型油圧ポンプ 2 の吸 収馬力を W _p とする と、 次の関係が成立する。

W p = K ♦ P ♦ Q

= K 2 ♦ P · N ♦ V - ( 1 ) ただ し 、 P ： ポンプの吐出圧力 （ K / ci )

l w N

Q ； ポンプの吐出流量 （ i m I n )

N ； エンジンの回転数 （ r p m ) V ： ポンプの Ί 回転数当 り の吐出流量

( c c / r e v )

K 1 , K 2 ： 定数

上記 （ 1 ) 式において、- Q ( N - V ) は N , Vで決 定されるが、 これら は種々の値を と り 得る。 すなわち 同 じ Qを得るために N を小さ く し、 Vを大ぎく するこ とができる。 そ して倒えぱ P ♦ Qが—定となるよう に 任意の P に対して Qを制卸 してやれば、. ポンプ 2 の吸 収馬力 W p を一定 Κ 御するこ とがでぎる。

ポンプ 2 の吸吸馬力 W p を一定に制御するためのポ ンプ吸収 卜ルク ^T P - W は

T = K 3 f ( N ) ( 2 ) ただし、 W ： ポンプが行なう 定な仕事

K 3 ； 定数

と表わされ、 また吸収 ト ルク T を得るためポンプ

2 の 1 回転当 り の卟出流量 Vは、,

T f ( N )

V = ( 3 )

K 4 P K 4 P た だ し 、 K 4 ： 定数

と表わさ れる 。

それ故、 吸収 卜 ルク T _P__W を第 3 図 に示す如 く ェ ン ジ ン回転数 N を変数 と する単調減少関数 A ( 双曲線関 数 ） と し 、 Vを f ( N ) を Pで除 し た 関数 と し て 、 N が小さ く なる よ う に エ ンジ ンを制御すれば、 ポンプの 吸収馬力 W p を一定値 Wに保持させた状態で ポ ンプの ト ルク 効率を向上させ 、 かつ エ ンジ ン Ί の燃費を低減 する こ と ができる 。

た だ し 、 Vに はポンプ 2 の定格で設定さ れる最大値 V max が存在するので 、 N をむやみに小さ く する こ と はできない 。 ま た （ 2 ) 式か ら 明 ら かな よ う に 、 N の低 下に伴 っ て吸収 卜 ルク T p.,,, が増大するので 、 その低 下の度合い に よ っ て は こ の吸収 ト ルク T _P__W が第 3 図 に示すエ ンジ ンの定格 卜 ルク B を越える虞れがあ り 、. し た が つ て この点か ら も N をむやみに低下させる こ と ができない 。 すなわち 第 3 図 に おいて は 、 エ ンジ ン回 転数が N L よ り も小さ く な つ た場合 に ポンプ吸収 卜 ル ク T _p__w がエ ンジ ンの定格 卜 ルク を越えるので 、 ェ ン ジ ン回転数を N よ り も低下させ る こ と はできない 。

以下に述べる本発明の実施例で は 、 上記 し た点を考 慮 し なが ら ポンプの運転効率 と燃費の向上を図 っ て い る

なお 、 ト 格 卜 ルク B は ガパナ 1 0 に よ っ て設 ^ さ れる 。 ま た 、 上記ポンプ 2 よ り 吐出さ れる圧油は 、 図示さ れて いない建設機械の油圧 ァ ク チ ユ エ ー タ （ 油 圧モ ー タ 、 油圧シ リ ンダ等 ） に供給さ れる 。 - a - 第 1 図において、 ア ク セルセンサ 3 から はア ク セル

レバー 4 の操作量に対応 した信号が、 ま たエンジン回

転センサ 5 から はエンジン 1 の実際の回転数 N を示す

信号が、 更に圧力センサ 6 からはポンプ 2 の吐出圧力

Pを示す信号がそれぞれ出力され、 これらのセンサの

出力信号はいずれもコ ン ト ロ ーラ 7 に入力される。

上記ア クセルセンサ 3 よ り 出力される信号は、 コ ン

卜 ロ ーラ 7 で増幅等の処理を施されたのち目標ェンジ

ン回転数 N r を示す信号と して後記する比例ソ レノ ィ

ド 9 に入力される。

上記斜扳駆動ァク チユエータ 8 は、 た とえば図示さ

れていないサーポ弁、. 通圧シ リ ンダ等で構成され、 こ

のァクチユ エータ 8 によ っ てポンプ 2 の斜板 2 a が駆

動される。 一 .

メ モ リ 1 2 には、 第 3 図に示'したポンプ吸収 トルク -. 特性 A と、 同図に示すエンジン回転数 とが予め格

訥されている。

比例ソ レ ノ イ ド 9 は、 第 4 図に示す如 く 、 ガバナ

1 0 の撚料コ ン ト ロ ール レバー 1 Ί を駆動するための

ァクチユエータ と して設けられてお り 、 この比例ソ レ

ノ イ ド 9 の付勢力に よる上記コ ン 卜 ロ ール レパー 1 1

の変位によ っ て燃料噴射量が変化される。

第 3 図に示す各 レギュ レーシ ョ ンライ ン . 1 2 ,

…は、 目標エンジン回転数 N r の大きさに応じて設定

され、 た とえば、 レバー ' 4 がフルスロ ッ トル位置に操

作されている場合の レギ ュ レーシ ョ ンライ ンは J2 I と

な _G い ま 、 ア ク セル レバ ー 4 が フ ルス ロ ッ ト ル位置に操 作さ れ、 かつ前記可変容量型油圧ポ ンプ 2 が仕事 Wを 行な っ て いる と する と 、 レギ ュ レ ー シ ョ ンラ イ ン ^ 1 と ポンプ吸収 卜 ルク 特性 A と の交点 P 1 につ いて の 卜 ノレク がエ ンジ ン 1 と ポンプ 2 のマ ッ チ ング ト ルク と な り 、 こ の と きのエ ンジ ン回転数は Ν ι である 。

本発明の実施例で は 、 上記ア ク セル レバ ー 4 が フ ル ス ロ ッ 卜 ル位置に操作さ れて いる状態か ら エ ンジ ン回 転数を低下させる よ う に し て お り 、 以下、 上記コ ン 卜 ロ ー ラ 7 の処理手順を示 し た第 2 図を参照 し なが本発 明の実施例 につ いて説明する 。

上記コ ン ト ロ ーラ 7 で は 、 ま ずエ ンジ ン回転セ ンサ ' 5 と圧力 セ ンサ 6 の出力 に基づい て 、 エ ンジ ン回転数

N と ポンプ 2 の吐出圧力 Pがそれぞれ検出さ れ （ ス テ _ ッ プ 1 0 0 ) 、 次に検出さ れた エ ンジ ン回転数 N に基 づいて同回転数に対応 し た （ 2 ) 式 に示す ポンプ吸収 卜 ノレ ク T p _ _W が メ モ リ 1 2 か ら 読 出 さ れ る （ ス テ ッ プ

1 0 1 》 。

つ いで 、 コ ン 卜 ロ ー ラ 7 で は 、 読出さ れた吸収 卜 ル ク T p _ _w と ステ ッ プ 1 0 0 で検出さ れた ポンプ吐出圧 力 P と に基づいて （ 3 ) 式の演算が実行さ れ （ ス テ ッ プ

0 2 ) 、 こ れに よ つ て ポンプ 2 の 1 回転数当 り の吐 出流量 V が求め ら れる 。 なお 、 V と 斜板傾転角 と に は

： 1 の対応関係があるので、. 結局ス テ ッ プ 1 0 2 の 演箅は傾転角を求めて いる こ と に なる 。

つ ぎに 、 ステ ッ プ 1 0 2 で求め ら れた吐出流量 V を 得るための傾転角指令が作成さ れて 、 前記斜板駆動 ァ - Q - ク チユ エータ 8 に加え られ （ ステ ッ プ 1 0 3 〉 、 これ によ り ポンプ 2の吸収 トルク T _p__w は第 3図の P i 点 における値を示すこ とになる。 - つぎのステッ プ 1 0 4， 0 5では、 ステ ッ プ 1 0 2で求め られた Vと、 しきい値 V_M1, V_M2とを比較す る 処 理 がそれぞれ実行さ れる 。 し きい値 V _M1および

V _M2は、 ポンプ 2の定格によ っ て決定される Vの最大 値 V max の例えぱ 9 Q ° および 8 0 %にそれぞれ設定 され、 これによ つ てポンプ 2の斜板が最大傾転角近く まで駆動されているかが判断される。

いま 、 ステッ プ 1 0 4 , 1 0 5での比較結果が V <

V _M2である とする と、 つ ま り ポンプ 2の斜板が最大傾 転角近く まで駆動されていない とすると、 コ ン 卜 ロー ラ 7 に 内蔵された第 1 の タ イ マ に よ っ て時間 A t i ( た とえば 1 0 0 ms〉 のタ -ィ ムア ッ プが判断され （ ス テツ プ 1 0 6 〉 、 しかるのちメ モ リ Ί 2に格納された 予設定制限エンジン回転数 Nし （ 第 3図参照 〉 と現在 のエンジン回転数 N ( = N I ) とが比較される 《 ステ ッ プ 1 0 7 ) 。 ' 現時点では N > N , であるので、 コ ン ト ロ ーラ 7で はエンジン回転数を現在の回転数から 厶 N ( た とえば 1 5 rpm ) だけ下げる処理が実行される （ ステ ッ プ 1 0 8 ) 。 つ ま り 、 レバー 4の操作によ っ て指令されて いる目標エンジン回転数 N r を r — Δ Ν!に変更させ る処理が実行され、 これによ り エンジン 1 の回転数が Δ だけ低下するよう に前記比例ソ レノ ィ ド 9が作動 される。 以後、 ス テ ッ プ 1 0 5の比較結果が V < V _M2でかつ ス テ ッ プ 1 0 7の比較結果が N > N L であ る間 は ス テ ッ プ 1 0 0〜 1 0 8 に 示 し た 手順 が 樑 返 し 実行さ れ る 。 つ ま り 、 エ ンジ ンの 目 標回転数が 、 N r → ( N r — 厶 N 〉 → ( N r - 2 Δ N ) → ( N r 一 3厶 N 〉 →〜 と い う 態様で変更され、 こ れに よ つ て エ ン ジ ン回転数 が Δ Ν ス テ ッ プで低下さ れる 。 こ の よ う に エ ンジ ン回 転数が低下される と 、 第 3図の特性 Aに示す如 く メ モ リ Ί 2よ り 読出さ れる吸収 卜 ルク T p__w が大き く なる ので 、 ス テ ッ プ 1 0 3で出力 さ れる傾転角指令の値が 大き く なる。 つ ま り 、 ポンプ 2の斜板傾転角が増大さ れる 。 - 上記目 標回転数の変更は 、 第 3図 に示 し た レギ ユ レ ー シ ヨ ンラ イ ンを ^ 1 → 1 z → 1 3 → … と い う 態様で 設定 し て い く こ と を意味 し 、 こ'れ に伴な つ て 卜 ルク の マ ッ チングポイ ン 卜 が P 1 → P 2 → P 3 → … と い う 態 様で変化 し て い く 。

上記の よ う に し て エ ンジ ン回転数を低下さ せ て いる 間 に お い て 、 ス テ ッ プ 1 Q 4 , Ί 0 5 で V _M■]≥ V≥ V と い う 判断がなさ れる と 、 エ ンジン回転数 Nの低 下処理が停止さ れて 、 手順がス テ ッ プ 1 0 0に リ タ一 ンさ れる 。

ま た 、. 負荷の変動 に よ っ て Pが減少変化 （ ポンプ負 荷が軽 く なる ） し 、 こ れに よ つ て ス テ ッ プ 1 0 4で V > V _M1という 判断がなされた場台 は 、 第 2の タ イ マ に よ る時間厶 t ₂ の タ イ ム ア ッ プが判断さ れた の ち （ ス テ ツ プ 1 0 9 〉 、 現在のエ ンジ ン回転数を厶 Nだけ上 昇させる処理が実行される （ ステップ Ί 1 0 ) 。

ス テ ッ プ 1 1 0 の 処理 は ス テ ッ プ 1 0 1 に 示 す T p__w を小さ-く させるので、 結果的にポンプ傾転角を 小さ く させるこ とになる。

次にステッ プ Ί 0 5で継続 して V < V _M2という 判断 がなされ、 ステ ッ プ 1 0 7 で N = N L なる判断がなさ れた場合について説明する。 この場合には、 これ以上 エンジン回転数 N を低下させる とポンプ 2の吸収 トル ク T _p._w がエンジン 1 の許容 トルクを越すこ とになる ので、 た とえ傾転角が しきい値 V |^に対応する傾転角 よ り小さい状態であ っ てもステ ッ プ 1 0 8 の処理は実 行されず、 手順がステッ プ 1 0 0 に リ. タ ーンされる。

以上の説明から明 らかなよう に、 この実施例によれ 'ば、 エンジン回転数 N が可及的に S下され ポンプ 2 の傾転角が増大されるので、 該ポンプ 2を トルク効率 の高い状態で作動させるこ とができる と ともに、 ェン ジン 1 が燃料消費率の低い回転域で運転されるこ とに なる。

第 3 図においては'、 ポンプ 2 に一定な馬力 Wを吸収 させる場合の吸収 トルク特性 Aのみが示されているが、 実際には吸収馬力の大きさに応じた吸収 トルク特性が 複数設定される。 すなわち 、 た とえば第 5 図に示す如 く 、 吸収馬力 W _P1, W _p2に応じた吸収 トルク特性 A 1 , A 2 が設定され、 これ ら は前記メ モ リ 1 2に格钠され る。 そ して、 第 Ί 図に示した作業モー ド切換スイ ッ チ 3 によ っ て軽作業時には仕事 Wi を選択するモー ド が、 ま た重作業時に は仕事 W 2 を選択するモー ドがそ れぞれ選択さ れ 、 こ の -一 ド選 尺操作 に よ り 特性 A ま た は A 2 が指定さ れる 。

上記実施例で は吸収 卜 ル ク 特 'ίί Λ が ^f '： .\ ) - = W / \ なる ¾曲線関 数を表わ し て い る が 、 特性 Λ の 関数 と し て上記関数 f ( N ) に近 ^する単調減少関数 、 た と ぇ ぱ 1 ン ジ ン 回耘数 >] の増加 に伴な つ て 逆比倒的に 変 化する第 5 図に点镲で示す よ う な ^数を採 ¾ し て も よ い 。 も ち ろん こ の場 ^ に は 、 エ ン ジ ン ¾数 \ の変 に 伴な つ て v =—定 と い う ！！ 係が若干崩 れ る こ と に なる が , l荷に よ っ て は こ の様な制 を行な つ た方が よ い場合 があ る c

なお 、 上記 し た実施例 は 、 ェ ン ジ ン Ί の燃料消費率 を Ni の 関数 刀 _E = F ( N ) と し 、 ま た 、 斜板傾転角 に 応 じ た ポンプ 2.の運転効率を V の 関数 p = G ( V ) と する と 、 7? _E と 7? p の積が ¾大 と な る よ う に ： \； と V を m御 し て いる こ と に なる 。

第 8 図 は 、 本発明 の の突 ¾ ^ を示 す。

同図 に おい て 、 エ ン ジ ン 2 2 、 第 1 〇 図 に示 よ う な定铬馬力特性を有す る 。 つ ま り 、 ェ ン ジ ン 回転数 域 b 〜 N a に おい て定馬力 を得る こ と がで きる馬力 ¾性を 'する 。 第 1 1 3 は 、 上記定格 力特性を ^る た め の定格 ト ルク 特性 C を示 し 、 こ の 卜 ク 特 は ェ ン ジ ン 2 2 に付設さ れた図示さ れて い ない ガバ ナ に よ つ て 設定 さ れる 。

エ ンジ ン 回転セ ンサ 2 3 お よ び角度 ンサで は 、. そ れぞれエ ンジ ン 问転数 お よ ポ ンプ の ^ .板照 ¾ 角 ί? が検出 さ れる 。 可変レギ ユ レータ 2 5 は、 ポンプ 2 2 に対する 卜ル

ク指令とポンプ 2 2 の吐出圧力 とを入力 し 、 上記 卜ル

ク指令に基づ く トルク をポンプ 2 2 が吸収するよう に 該ポンプ 2 2 の斜板 2 2 a を駆動する。

コ ン ト ロ ーラ 2 6 は、 第 9 図に示すよう に目標ェン ジン回転数 N c を指令する回転数指令発生部 2 6 0 と、 回転数 N c をその最大値 N c niax( N a に対応 ） と最小

値 N c 11： π ( N に対応 ） との 間 に規制する リ ミ ッ タ

2 6 1 と、 指令発生部 2 6 0 の出力に基づいて回転数

N c に応じた指令 トルク T a を発生する関数発生器 2

6 2 と、 角度センサ 2 4 で検出される斜板傾転角 β と 最大値 0 max とを比較 し 、 く max の ときに指令回

転数 N c の減少指令 D N を発生する比.較器' 2 6 3 と、

ンジン,回転数 N と指令回転数 N c との偏差 （ N —

N c ) を'求める減算器 2 6 4 と、 瘺差 （ N — N c ) が " 予設定値 S D よ り大きく な つ た場合に N c の増加指令

U Pを出力する比较器 2 6 5 と、 偏差 （ ！ ー （：）を } 倍する増幅器 2 6 6 と、 この K倍された儷差 K ( N —

N c } に上記指令 卜ルク T a を加算する旭箅器 2 6 7 とからな っ ている _c

上記回転数指令発生部 2 6 Q は、. 比較器 2 6 3 よ り 減少指令 D N が出力された場台に N c を所定の時間間

隔で厶 N c 回転づっ減少させ、 ま た比較器 2 6 5 よ り 増加指令 U Pが出力され fc場合に N c を上記所定の時

間間隔で Δ N c 回転づっ増加させる作用をもつ 。

関数発生器 2 6 2 は、 第 1 1 図に示す定格 ト ルク

特性 Gの N a から N b までの変化パタ ーンに対応した 第 1 2 図 に 示す よ う な変化パ タ ー ン を す る 。 こ れ に よ っ て 、 関数 ¾生器 2 6 2 で発生 さ れる指令 ト ル ク 丁

E ( N c ) は 、 指令回転数 N c に依存 し て 変化す る 関 数 と なる 。

上記増幅器 2 6 6 に よ つ て ^ ら れる K倍さ れた 回転

¾ ϋ * K ( Ν - N c ； は 、 ^ Κの一次 ¾数で あ り 、

\： c の変化 に よ っ て 平行移勁.さ れる 。

上記如算器 2 6 7 で は 、 上記 令 卜 ル ク の 関数 丁 ,

( \ c ； と Κ ί Ν - N c ) と がカ ©さ れた下式 （ 4 ) に

示す関 ¾が得 ら れる 。

T _D = T _E ( N c ) - ( - N c ) … （ 4 )

上式 （4) の関数は が N c in ax ， .\' c ίϋ！ d お よ

び \ c max の と き にそ れぞれ第 Ί 図 に 点線で示 す フ

' イ ン D , Ε お よ ひ' F の如 く 表わ さ る 。 ♦

上式 （ 4 ) の関数に 從 つ て ポ ンプ 2 2 の 卜 'ル ク T _D を ' 変化させ †こ—場合 ， た と えば N c が c ra a X に の と き に 、 ポ ン プの ¾収 卜 ル ク 丁 p が第 1 Ί 図 に 示 す P a 点で ェ

ン ジ ン 2 Ί の定 ¾ 卜 ル ク と マ ッ チ ン グす る こ と に な る c

^下 、 こ の ^施例の 作用 を 説明 する 。

第 9 ¾ に示 し た 回転数指令 ¾生 2 6 0 で は 、 運転

当 初 に お い て た と えぱ回 ¾数 - N c raax が指令 さ

れる 。 こ の と き , 比較器 6 3 に お い て ポンプ 2 2 の

斜板烦転角 が （9 < 0 a X であ る と す る と 、 こ の比 ¾

器 2 6 3 よ り 指令回転数 \ c の ^少 ¾ : D が出力 さ

れる 。 こ の結果 、 回転数指令 ¾生 2 6 ◦ に お い て 、

指令回蔌数 N c を時間 Δ 丁 （ た と え ば Ί 0 0 ms) の ^ 隔 で厶 N c 回転 （ た とえば 1 5〜 2 0 rpm 〉 づっ減 少させる処理が実行される。 上記回転数 N c の指令は エンジン 2 1 のガパナ （ 図示せず ） にも与え られるの で、 上記処理によっ てエンジン 2 1 の回耘数が厶 N c のステッ プで減少されるこ とになる。

ところで、 第 9 図に示 した加算器 2 6 7 から は、 （4 ) 式に示す 卜 ルク T p を指示する指令信号が出力され、 この擬令信号は可変レギ ユ レータ 2 5 に加え られる。 そ して可変 レギユ レータ 2 5 は、 指令 トルク Τ _ρ 、 ポ ンプ 2 2 の吐出圧 Ρおよび下式（ 5 ) に示す関係に基づ いて、 ポンプ 2 2 の吸収 ト ルクが指令 トルク Τ _ρ とな るよう に斜扳 2 2 a を駆動する。

T

V = K 5 ( 5 )

P

ただ し 、 V ： 1 冋転 り の叶出最

K 5 ； 定数

上式 （5) の Vは斜板傾転角 3 に対応 し、 上記 レギュ レータ 2 5 はこの Vが得られるよう に斜板傾転角 を 変化させる。

上記 したよう にエンジンの回転数 Ν が厶 N c ステ ツ プで変化され fc場台、. 第 Ί 1. 図に示したポンプ負荷ラ イ ン D がライ ン F側に移動され、 これは上式（5 ) の V を増大、 つま り斜板傾転角 0 を大きく させるこ とにな 斜扳傾転角 5 が増加されて、 θ = Θ max になる と比 较器 2 6 3 による回転数據少指令 D N が停止される。

かく して 、 この実施例に よれば、 エンジンを定馬力 運転させた状態でエ ンジ ン回転数を可及的に低下させ 、 かつ ポンプの斜板傾転角を大き く する こ と ができる 。 し たが っ て 、 前記 し た実施例 と同様に 、 燃費を低減 し かつ ポンプを効率よ く 作動させる こ と ができ る と い う 効果が得 ら れる 。

なお 、 前記実施例で は ポンプを等馬力運転させなが ら上記効果を得て いる が 、 第 8 図の実施例で はェ ンジ ンを等馬力運転 し なが ら上記の効果を得る こ と ができ る 。

と ころで、 3 = 5 max と い う 状態で ポンプ 2 2 が稼 動 し て いる と き に 、 た とえばオペ レ ー タ が ポンプ 2 2 の 荷を軽減させる操作を行な っ た場合 、 エ ン ジ ン回 転数 N の上昇に伴 っ て 回転数差 （ N — M c ') が大き く ^る。 なお、， こ の回転数差 （ N — N c ) は 、. 通常、 ほ ぼ値 0 を'示 し て いる 。

第 9 図 に示 し た比較器 2 6 5 は 、 （ N — N c ) が予 設定値 S D よ り も大き く な つ た と き に 、 つ ま り ポンプ 2 2 の負荷が一定値以下ま で低下 し た と き に 、， 回転数 増加指令 U Pを回転数指令発生部 2 6 0 に加える 。

こ の結果 、 指令 回 転数 N c が 時 間 Δ Τ の 間 隔で Δ N c 回転づっ増加さ れ、 こ の 目 標回転数増加処理は回 転数差 （ N — N c ) が値 S D よ り も小さ く なる ま で 、 つ ま り 負荷 ト ルク （ ポンプ吸収 ト ルク ） と エ ンジ ン 卜 ルク と がマ ッ チングする ま で継続さ れる 。

か く し て 、 こ の実施例 に よ ればポンプ 2 2 の負荷が 急に低下 し た場合 に N c が自 動的に U Pさ れ、 回転数 差 （ N — N c ) ほぼ 0 と なる ま でポンプの吸収 卜 ルク とエンジン トルク とのマ ツ チング点が変化される。

なお、 .上記実施洌において第 9 図に示すコ ン 卜 ロ ー

ラ 2 6 の作用をマイ ク ロ コ ン ピュ ータ のプ□ グラ ム制

御によ っ て得ることも当然可能である。

ま た、 上記実施例では可変レギ ユ レータ 2 5 にポン

プ 2 2 の吐出圧 Ρを導入 して、 機械的に目標斜板傾転

角を求めるよう に しているが、 上記吐出圧 Ρを圧力セ

ンサで電気的 に検出 し 、 こ のセ ンサの出力 と加算器

2 6 7 の出力 とに基づいて上記目標傾転角を電気的に

求めるよう に してもよい。

さ らに実施例では第 8 図に示す角度センサ 2 4 で実

際の斜板傾転角 6 を検出 し、 これを比較器 2 6 3 に加

えるように しているが、 上記センサ 2 4で得られる実

際の傾転'角 に代えて上 電.気的に求めた目標傾転角 _t を用いるこ とも当然可能である _c " 第 Ί 3 図は、. エンジンの才ーパ ヒ ー 卜 に対 mするこ

とができる本発明の実施例を示す。

なお、 周図において、 エンジン 3 1 、 ポンプ 3 2 、

ア ク セルセンサ 3 3 、 ア クセル レバー 3 4 、 エンジン

回転センサ 3 5 、 圧力センサ 3 6 、 斜板駆動用ァクチ

ユ エータ 3 8 、. 比例ソ レノ ィ ド 3 9 およびガパナ 4 Q

は、 第 1 図に示す各対応要素と共通 しているので、 こ

れらの説明は省咯する。

オーバ ヒ ー 卜検出手段たる温度センサ 4 1 は、 ェン

ジン 3 1 の温度 T ( た とえば、 冷ま P水温、 排気温） を示す信号を出力する。 また作業モー ド切換スィ ッ チ

4 2 は、 作業状態に応じてオペ レータ によ り操作され、 こ のスィ ッ チ 4 2 に よ っ て高負荷作業用 の Hモ ー ド 、 中負荷作業用の Mモー ドおよ び低負荷作業用の し モ ー ドが選択指示される 。

い ま 、 エ ンジ ン 3 1 の発生馬力 を W _E 、 可変容量型 油圧ポ ンプ 3 2 の吸収馬力 を W_p と する と 、 こ れ ら は ある負荷条件下に おいて次の よ う に表わさ れる 。

W W K P ♦ Q = K 2 P * N V

6 ) た だ し P ポンプの吐出圧 ( Z )

Q ポンプの吐出流量 （ i /min )

N エ ンジ ンの回転数 （ ΓΡΠΙ· )

V ポンプの 3 1 回転当 り の吐出流量

C C rev

K 1 , K 2 定数

そ して （ 6 ) 式か ら

W

V = ( 7

K 2 ♦ P ♦ N

と い う 関係が得 ら れる 。 なお 、 前述 し た様に Vは斜板 3 2 aの傾転角 と 1 ： 1 に対応 し 、. し た が っ て （7) 式 に示す Vは斜板傾転角を示唆 し て いる 。

第 Ί 5 図 に おいて 、 符号 R はエ ンジ ン 3 Ί の定格馬 力特性、 つ ま り ア ク セル レバ ー 3 4 を フル位置に操作 し た状態での馬力特性を示す。

通常、 建設機械で は ア ク セル レバ ー 3 4 を フ ル位置 に操作 し た状態で作業が行なわれ、 こ の と きのェ ンジ ン 3 1 の最大馬力点は P i と なる 。

周図 に示すラ イ ン G i , G 2 およ び G 3 は 、 予め設 定 したポンプの吸収馬力特性である。 これ らの馬力特 性は、 それぞれェンジン回転数 [め についての単調増加 闋数 f 1 ( N ) . f 2 ( N ) および f 3 ( N ) であ り

P 1 ， P および P 3 点で各々エンジン 3 1 の定格馬 力特性 R と交差する。

第 Ί 3図に示したメ モ リ 4 3 には、 これらの馬力特 性が予め格納されている。

(7) 式に示したポンプ 2の吸収馬力 W_p を上記関数 f ( N ) ， f 2 ( ) およひ' f a ( N 〉 に従っ て変 化させるには、 それぞれ下式 （8)， (9) および (10)に示 す Vが得られるよう にポンプ 2の斜板傾転角を制御す ればよい。

f 1 ( N )

V ( 8 )

K 2 ♦ P "N

f 2 ( N )* '

V ( 9 )

K 2 ♦ P 參 N

f 3 ( N )

V ( 1 0 )

K 2 * P * N

そ して ス ロ ヅ 卜ルレパー 3 4がフル位匿に操作さ れている状態下で上記（8)， (9) およぴい 0)式に従つ て ポンプ 2の斜拫傾転角を制御 し fc場合、. ェンジン 3 の発生馬力 W _E とポンプ 3 2の吸収馬力 W p がそれぞ れ 記 P 1 , P 2 および P 3 点でマ ッ チングするこ と になる

また 、 ス ロ ッ 卜ル レバー 3 4の操作量が減少されて 百標ェンジン回転数が厶 Nだけ低下された場合には、. つ ま り エンジン 1 の馬力特件が第 1 5 に衧号 R ' で 示す ご と く 設定さ れた場合 に は 、 上記 （ 8 ) , ( 9 ) お よ び

(10)式 に従 っ て斜板傾転角を制御する こ と に よ り 上記 エ ンジ ン 3 1 の発生馬力 W_E と ポ ンプ 3 2 の吸収馬力

W p がそれぞれ P 1 ' 点、 P 2 ' 点お よ び P 3 ' でマ ツ チン グする こ と に なる 。

第 1 4 図 は 、 第 1 3 図 に 示 し た コ ン ト ロ ー ラ 4 4 の 処理手段を示す。

こ の手順で は 、 ま ず 、 操作モ ー ド切換スィ ッ チ 4 2 に よ っ て作業モ ー ド Lが指示さ れて いるか否かが判断

さ れ （ ス テ ッ プ 2 0 0 ) 、 該モ ー ド し が指示さ れて い

ない場合 に は 、 次のステ ッ プ 2 0 1 で作業モ ー ド Mが

指示さ れて いるか否かが判断さ れる 。 そ し て モ ー ド L , Mが共 に指示さ れて いない場合 に は 、 つ ま り モ ー ド H

が指示さ'れいる場合 に は 、.次のス テ ッ プ 2 0 3でェ ン · ジ ン 3 1 が オーバ ヒ ー 卜 して いるか否かが判断さ れ、 · その判断結果が N Oの と き に は 、 メ モ リ 4 3 に格納さ

れた第 Ί 5 図 に示す吸収馬力特性 G i . G 2 , お よ び

Q 3 の う ち 、. 特性 G 1 = f 1 ( N ) が選択さ れる （ ス

テ ツ プ 2 0 8 ) 。

—方、 ス テ ッ プ 2 0 1 の判断結果が Y E S の場合 に

は 、 ステ ッ プ 2 0 9でエ ンジ ン 3 1 が オ ーバ ヒ ー 卜 し

て いるか否かが判断さ れ、 オ ーバ ヒ ー 卜 し て いない場

合 に はス テ ッ プ 2 · 0 4で第 1 5 図 に示 し た特性 G 2 =

f 2 ( N ) が選択さ れる 。 ま たステ ッ プ 2 0 0の判断

結果が Y E Sの場合 に は 、 ス テ ッ プ 2 1 で周図 に示

し た特性 G 3 = f 3 ( NJ ) が選択さ れる 。

なお、 ス テ ッ プ 2 0 2 , 2 0 9 に おけるオ ーバ ヒ ー 卜の判断は、 前記温度センサ 4 Ί の出力に基づいて行

なわれる。

ステ ッ プ 2 0 8 , 2 0 4および 2 Ί Ί のいずれかに おける選択処理が実行されたのち 、 前記エンジン回転

セ ンサ 3 5 の出力 に基づい て エンジン 3 の回転数

NIが、 また前記圧力センサ 3 6の出力 に基づいてポン プ 3 1 の吐出圧力 Pが各々検出される （ ステ ッ プ 2 0

5 ) o

そ して、 ステッ プ 2 0 8で特性 G 1 = f 1 ( N 〉 が

選択された場合に は、 その特性 f 1 ( N ) とステッ プ

2 0 5で検出された N , Pとに基づいて前記（8) 式に 示した演箅がステッ プ 2 0 6で実行され、. これによ つ てポンプ 3 .2の吸収馬力 W_p を f i ( N ) に従っ た値

にす.るポンプ吐出流量 Vが求め られる。 ¹ - '. ま た、 ステッ プ 20 4で特性 G'2 = f 2 ( N ) が選 ― 択-された場合およぴステ ツ プ 2 1 1 で特性 G 3 = f-3

( N ) が選択された場合には、. それぞれステッ プ 2 Q

6で前記（9) および（10)式に示した演算が実行され、

これによ つ てポンプ 3 2の吸収馬力 W_p を f 2 ( N ) および f 3 ( N ) に従っ た値にさせるポンプ吐出流量

Vがそれぞれ求め られる。

つぎのステツ ァ 2 0 7では、 ステ ッ プ 2 Q 6で求め

られたポンプ吐出流量 Vを得るための斜板傾転角指令

( Vに対応 した値となる ） が作成され、 かっ この指令

が前記斜板駆動用ァクチユ エータ 3 8 に出力される。

この結果、. ア クセルレバ ー 3 4がフル位置にセッ 卜 され、. かつエンジン 3 1 がオーバ ヒ ー 卜 していない塲 合 に は 、 特性 G i = f i ( N ) , G 2 = f 2 ( N 〉 お よ び G 3 = f 3 ( N ) が選択さ れた際に 、 それぞれ第 5図 に示 し た P 1 ， P 2 およ び P 3 点に おいて油圧 ポンプ 3 2の吸収馬力 と エ ンジ ン 3 1 の発生馬力がマ ツ チングする こ と に なる 。

つ ま り 、 モ ー ド Hが選択さ れて高負荷作業が行なわ れる場合 に は 、 P i 点の馬力 が ポンプ 3 2 に吸収さ れ る 。 ま た 、 モ ー ド Mが選択さ れた 中負荷作業が行なわ れる場合およ びモ ー ド Lが選択された軽負荷作業が行 なわれる場合 に は 、 それぞれ P 2 点お よ び P 3 点の馬 力 が ポンプ 3 2 に吸収される こ と に なる 。

と こ ろで 、 モ ー ド Hま た はモ ー ド Mで作業が行なわ れて いる と き に は 、 負荷の増大のた め に エ ンジ ン 3 Ί が オー バ ヒ ー 卜 する場合がある 。 . '

第 1 4図に示 し た手順で は 、 モ ー ド Hが指示さ れて いる と きの オー バ ヒ ー 卜 がステ ッ プ 2 0 2で判断され た場合 、 ス テ ッ プ 2 0 3でエ ンジ ン回転数を Δ Nだけ 下げる処理が実行さ れ、 かつ ス テ ッ プ 2 0 4で吸収馬 力特性 G 2 = f 2 ( N 〉 が選択さ れる 。

ま た モ ー ド Mが指示さ れて い と きの オ ー バ ヒ ー 卜 が ス テ ッ プ 2 0 9で判断さ れた場合 、 ステ ッ プ 2 1 0で 同 じ く エ ンジ ン回転数を Δ Nだけ下げる処理が実行さ れる と と あに 、. ステ ッ プ 2 1 1 で吸収馬力特性 G 3 = f a ( N ) が選択される 。

なお'、 ステ ッ プ 2 0 3あるい は 2 1 0に おける処理 は 、 前記比例ソ レ ノ ィ ド 3 9 に加え ら れて いる 目 標ェ ンジ ン回転数 N r を示す信号を回転数 N r — Δ Νを示 す信号に変更させるこ とを意味 し 、. これに-よ っ て ェ ン ジン 3 1 の馬力特性は第 Ί 5 図に示 した R ' となる。

以後、 ステ ッ プ 2 0 5 , 2 ◦ 6 および 2 0 7 におい

て前逑 し た各処理が実行されるので 、 モ ー ド H が指示

されている ^態下でオーバ ヒ ー 卜 が生 じた場台に は

ポンプ 3 2 の吸驭馬力 w _Λ と丄ンジン 3 1 力

c とのマ ッ チングポイ ン ト が第 5 ϋにおける P '： 点から Ρ 2 ^r 点に移行され、 たモー ド: 指示され

ている扰態下で才一パ ヒ ー 卜が生 じた湯 ^ には、 上記

マ ッ チングポイ ン 卜 が 点か ら P 3 ' へと移行さ

れる

なお 、 目標ェンジン回転数を Δ 低下させ るステ ツ プ 2 0 3 および 2 Ί Q の処理は、 才ーパ ヒ ー 卜状態か' 解消 る ま で謎.続される. = ' · · .

マ ツ チングポイ ン 卜 が Ρ -; 点 7 ら Ρ 2 ' に変更され " る と 、 あるいは Ρ 2 点か ら Ρ ' 点に変更される

エ ンジン 3 1 の负荷が大幅に g滅される。 し たが っ て 、 エンジン 3 1 はオーバ ヒ ー ト状態か ら正常な： K iiに遠

やかに復帰するこ とができる。 そ して 、 上 dよ う な ¾

涇を実行 し ている においても、 ポンプ の斜 S l 御が継铳されるこ と から 、 エンジン が大缰にダ ゥンする等の不都合を伴う こ とな く 作 を较行するこ とがで る。

なお 、 実施例では第 1 5 図に示した特性 G ： , G 2

および G o をメ ΐ リ 4 3 に格 ¾ しているが これらの 特性に従っ たボンプ吸叹馬力をコ ン ト ロ ーラ 4 4 に演 算させる こ とも可能である。 ま た 、 上記実施例で は 、 ア ク セル レバ ー 3 4 が フ ル 位置 に操作さ れて い る と きの実施態様を示 し た が 、 も ち ろん レバ ー 3 4 が中間操作位置 に 操作さ れて い る場 合でも上記 と同様の制御が可能で あ る 。 こ の場合 に は 、 も ち ろん個々 の中間位置に つい て の特性 f i ( ) , f 2 ( N ) お よ び f 3 ( N ) がメ モ リ 4 3 に格納さ れ る 。

さ ら に 、 実施例で は 、 ポンプの吸収馬力特性 G 2 =

f 2 ( N ) , G 3 = f 3 ( N ) をそれぞれエ ン ジ ン回 転数 N につ いての単調増加関数 と し て いるが 、. 第 1 6

図 に示す よ う に こ れ ら の特性 と し て N に対 し て一定な 関数 （ 等馬力特性 〉 を採用 し て実用上何 ら差 しつ かえ ない。 · - .

と .こ ろで 、 第 3 図 に示す特性 A も'し く は第 1 1 図 に ' 示す特性 D , E お よ び F 、 あるい'は第 Ί 5 図 に 示す特 性 G 1 ， G 2 およ び G 3 に従 っ て ポンプの吸収 卜 ル ク を制御する場合 、. ポンプの吐出圧を検出する こ と が必 要である 。 逆に言えば、 ポンプの吐出圧の検出 が不能 に なる と 、 上記 卜 ルク 制御が適性に行なわれな く な り 、 その結果、 過負荷に よ っ て エ ンジ ンが停止 し た り 、 ェ ンジ ンの出力 ト ルク が ポンプに全 く 伝達さ れな く なる な どの不都合が発生する 。

第 1 7 図 は 、 かかる不都合を回避するた めの処理手 順を示 し 、 こ の手順は第 1 図に示 し た コ ン ト ロ ーラ 7

お よ び第 Ί 3 図 に示 し た コ ン ト ロ ー ラ 4 4 に よ実行さ れる 。

前記油圧ポンプ 2 ま た は 3 2 は 、 出力可能な最大吐 出圧 P max をもつ。 それ故、 エンジンの定格トルクを

越えない例えば第 1 8 図に一点鎖線で示すよう なポン

プ吸収 卜ルク特性 T _p ( Ν ) を予め設定 し、

Τ ρ ( Ν )

V = ~~ ^ν- - ( 1 )

Κ - P ffla-x

ただ し、 K ； 定数

なる関係を満たすよ う にポンプの Ί 回転当 り の吐出流

量 Vを制御すれば、 ポンプの吸収 トルクがエンジン 2

の出力 卜 ルク I を越えるこ とはない。

そこで、 上記コ ン ト ロ ーラ 7， 4 4では予め上記 し

た制限 ト ルク特性 T _p ( Ν ) と最大吐出圧 P max をメ

モ リ に格钠するよう に している _c

なお上記 トルク特性 T p ( N ) は、 エンジンを停止

させない とい 前.提下で、 可能な限り大きな吸収 卜ル

ク が得られるよう に設定される。 - 第 1 7 図に示した手順では、 まず、 前記圧力センサ

6 , 3 6の異常が判断される （ ステ ッ プ 3 0 0 〉 。 な

お、 この判断は例えばつぎのよう に して行なわれる _σ

すなわち 、. センサ 6， 3 6の圧力検出範囲が 0〜 5 0

0 Z である場合、 圧力 Pの変化に応じてその出力

電圧が例えば 1 V〜 5 Vの範囲で変化する。 そこで、

コ ン 卜 ロ ーラ 7， 4 4 は、 上記出力電圧が 〜 5 V

の範囲にない場合にセンサ 6 , 3 6が異常である と判

断する。

ステ ッ プ 3 Q 0 で圧力セ ンサの異常が判断された

場合 に は 、 エンジン回転数 N が入力 さ れ （ ステッ プ

3 0 1 ) 、 ついで回転数 N 、 第 Ί 8図に示す制限 トル 一 ？ Ί 一 ク特性 Τ ρ ( Ν ) お よ び前記最大吐出圧 P max に 基づ い て （ 11 )式 に示 し た演算が実行さ れ、. こ れに よ つ て ポ ンプの 目 標吐出流量 Vが求め ら れる 。 そ し て 、 Vを得 るた めの斜板傾転角指令が作成さ れて ァ ク チ ユ エ ー タ 8 , 3 8 に 出力さ れ、 （ ス テ ッ プ 3 0 3 ) 、 こ れに よ つ て ト ルク特性 T _p 〈 Ν ) に従 っ て ポンプの吸収 卜 ル ク が制御さ れる 。

なお、 ス テ ッ プ 3 0 0で圧力 セ ンサの異常が検出さ れなか っ た場合 に は 、 該セ ンサの出力 に基づいて通常 の ト ルク 制卸が実行される （ ステ ッ プ 3 0 4 ) 。

上記に おいて は 、 エ ンジ ン回転数 Ν を変数 と する制 限吸収 卜 ルク 特性 Τ _ρ ( N ) を設定 し て いるが 、 ポン プの制限 卜 ルク を第 1 9 図 に示す よ う な一定な値 T _pA に 固定 し て も よい 。 なお''、 こ の制限 卜 ルク'値 T p *も ェ- 'ン ジ ンを停止させない と い う 前提下で可能な限 り 大き な値に 設定する こ と が望ま し い 。

圧力 セ ン サ の 異常 時 に 第 1 9 図 に 示 し た 定 卜 ルク Τ _ρΛが得 ら れる よ う に ポンプの斜板角を設定 すれば、 第 2 0図に斜線で示 し た大きさ の 卜 ルク を ポンプが吸 収する こ と になる 。

以上の よ う な処理を行なえば、. 圧力 センサの異常時 に おいて もポンプが ト ルク Τ ρ ( Ν ) も し く は Τ _ΡΑを 出力 するので、. た と えば走行用動力 と し て こ の ポンプ を使用 し ている車両の場合 、 こ の車両を修理工場等ま で移動させる こ とが可能 となる 。

な お 、 上 記実施例 で は 、 第 1 8 図 に 示 す 特性 Τ ρ ( ) をメ モ リ に格納 しているが、 T p ( N ) に従つ た制陧 トルク値を N に基づいて計算するこ とも可能で める。 産業上の利用可能性

本発明に係る油圧ポンプの制御装置は、 上述するよ う な作用をなすので、 燃費の低減およびポンプの運転 効率の向上を図る必要のある建設機械の油圧ポンプに 適用 して有効である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . エ ンジ ンを駆動源 と す る可変容量型油圧ポ ンプの 制御装置であ っ て 、

上記エ ンジ ンの回転数を検出するエ ンジ ン回転数検 出手段 と 、

上記油圧ポンプの吐出圧力 を検出する圧力検出手段 と 、

上記エ ンジ ンの回転数に対 し て単調減少するポンプ 吸収 卜 ルク 特性を設定する手段 と 、

上記ポンプ吸収 ト ルク特性 と 上記ポンプの吐出圧力 と に基づいて 上記ポンプの斜板傾転角を求める手段 と 、 こ の斜板傾転角 と なる よ う に 、 上記ポンプの斜板を 制御する手段 i: '、 . . .

上記油圧ポンプの吸収 ト ルク がエ ンジ ンの定格 卜 ル ク を越えない条件下で上記エ ンジ ンの回転数を低下さ せる手段

と を有する油圧ポンプの制御装置。

2 . 上記ポンプ吸収 卜 ルク特性は、 上記ポンプに一定 な仕事を行なわせる 卜 ルク 特性である請求の範囲第 Ί 項記載の油圧ポンプの制御装置。

3 , 上記ポンプ吸収 卜 ルク 特性を複数種設定する手段 と 、 それらの特性を選択する手段 とを有する請求の範 囲第 1 項記載の油圧ポンプの制御装置。

4 . 上記許容 卜 ルク を越えない条件は 、 上記ポンプの 吸収 卜 ルク特性 と 上記エ ンジ ンの定格 ト ルク 特性 と が 交差する点についてのエ ンジ ン回転数に基づいて設定 される請求の範囲第 1 項記載の油圧ポンプの制御装置

5 , 上記エンジンの回転数を低下させる手段は、 該回 転数を所定の時間間隔で微小回転数づ'つ低下させるよ う に構成された請求の範囲第 1 項記載の油圧ポンプ制 御装置

6 . 所定の回転数域において定馬力特性をもつェンジ ンを駆動源とする可変容量型油圧ポンプの制御装置で あ っ て

上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検 出手段と、

下式に基づいて目標ポンプ吸収 トルク Τ _ρ .を設定す る手段

Τ = Τ _E- ( N c ) + ( Ν - N c } - ただ し 、 Τ _E ( N c } ； 上記所定の回転数域におけ る 卜 Hエンジンの 稱 卜 ル ク特性

K ； 定数

N ： エンジン回転数

N c ： エンジンの目標回転数 上記目標ポンプ吸収 トルク と上記ポンプの吐出圧力 とに基づいて、 該吸収 卜ルクが得られるよう に上記ポ ンプの斜板を制御する手段と、

上記斜板の傾転角が予設定角よ り も小さい という 条 件下で上記ェンジンの目標回転数を低下させる手段 とを有する油圧ポンプの制御装置。

7 . 上記目標回転数を低下させる手段は、 該回転数を 所定時間間隔で微小回転数づっ低下させるよ う に構成 さ れた 請求の範囲第 6 項記載の 油圧 ポンプの制御装置 。

8 . エ ン ジ ンを駆動源 と す る可変容量型油圧ポンプの 制御装置で あ っ て 、

上記エ ン ジンの回転数 ^検出 する エ ン ジ ン回耘数検 出手段 と 、

上記ポンプの吐出圧力 を検出する圧力検出手段 と 、 上記エ ンジ ンの オ ーバ ヒ ー 卜 を検出 する オ ーバ ヒ ー 卜検 m;手段 と 、

負荷の大きさ に対応 し た複数の作業モ ー ドを指示す る作業モ ー ド指示手段 と 、

上記各作業モー ド に応 じ た複数の ポンプ吸収馬力特 ' 性を設定 し 、 かつ上記才 ーパ ヒ ー 卜が検出さ れた場合 に現在設定されている ポンプ吸収馬力特性に代えて軽 負荷作業モ ー ド に.つ いて の ポンプの吸収馬力特性を設 定する吸収馬力特性設定手段 と 、

上記設定さ れた吸収馬力特性、 上記エ ン ジ ンの回転 数お よ び上記ポンプの吐出圧力 に基づき 、 該吸収馬力 特性に從 つ た吸収馬力を得るた めの上記ポンプの斜板 傾転角指令を求める手段 と 、

上記才ーパ ヒ ー 卜 が検出さ れた場合 に 上記エ ンジ ン の回転数を所定回転数ま で低下させる手段 と 、.

上記ポンプの斜板の傾転角が上記斜板傾転角指令に 従 っ た大きさ となる よ う に 上記斜板を制卸する斜板制 御手段

とを備える こ と を特徴 と する油圧ポンプの制御装置。

9 . 上記才 ーパ ヒ ー 卜 検出手段は 、 上記エ ンジ ンの溫 度を検岀する篛度セ ンサである請求の範囲第 8 項記載 の油圧ポンプの制御装置

1 0 . 上記各ポンプ吸収馬力特性は、 それぞれェンジ ン回転数に ^して単調増加する関数である請求の範囲 第 8 項記載の油圧ポンプの制衝装置。

. エンジンを駆動源とする可変容量型油圧ポンプ の吐出圧力を圧力検出手段で検出 し、 上記吐出圧力に 基づいて上記ポンプの斜板傾転角を制卸する裝置であ つ て、

上記圧力検出手段の異常を検出する手段と、

上記ポンプの吸収 トルク を上記ェンジンの出力 卜 ル ク よ り も低く させるためのポンプ吸叹 卜ルク特性を設 定する手段と、

記圧力検出手段の異常が検出された ときに、. 上記 ポンプの吸 m 卜ルクが上記ポンプ吸収 卜ル 特性に従 ' . つ た値を示すよう に上記ポンプの斜板傾転角を制御す る手段

とを備えるこ とを特徴とする油圧ポンプの制御装置。

1 2 . 上記ポンプ吸収 卜ルク特性は、 エンジン回転数 によ っ て変化する関数である繪求の範囲第 1 1 項記载 の油圧ポンプの制御装置。

1 3 . 上記ポンプ吸収 卜 ルク特性は、 エンジン回転数 に対 して一定な値を示す特性である請求の範囲第 1 1 項記載の油圧ポンプの制卸裝置。