JP2001065503A - 建設機械の油圧ポンプ制御回路 - Google Patents
建設機械の油圧ポンプ制御回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽負荷状態から急激に負荷の大きい操作をし
てもエンジン回転数の大幅な減少が生じない油圧ポンプ
の制御システムを提供すること。 【解決手段】 吐出量可変油圧ポンプを具備する建設機
械において、該油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレ
ータと、該レギュレータに該ポンプのトルクを設定する
制御信号を送出するコントローラと、該油圧ポンプのメ
イン油路のネガコン圧を検出し、検出データを前記コン
トローラに出力するネガコン圧検出手段とを具備し、該
コントローラはネガコン圧が所定の設定圧より高い場合
は最大設定トルクを小さい値に制限したことを特徴とす
る。
てもエンジン回転数の大幅な減少が生じない油圧ポンプ
の制御システムを提供すること。 【解決手段】 吐出量可変油圧ポンプを具備する建設機
械において、該油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレ
ータと、該レギュレータに該ポンプのトルクを設定する
制御信号を送出するコントローラと、該油圧ポンプのメ
イン油路のネガコン圧を検出し、検出データを前記コン
トローラに出力するネガコン圧検出手段とを具備し、該
コントローラはネガコン圧が所定の設定圧より高い場合
は最大設定トルクを小さい値に制限したことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、建設機械の油圧
ポンプの制御回路の技術分野に属する。
ポンプの制御回路の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来から建設機械の油圧ポンプの制御方
式には種々の方式が提案されている。建設機械の油圧ポ
ンプはデーゼルエンジンと直結して駆動されており、エ
ンジンの効率を良くするには負荷の変動に関係なく油圧
ポンプを所定（一定）の回転数で回転することが望まし
い。一方、建設機械の油圧ポンプは種々の作業に対応す
るために負荷変動が頻繁に起こる。このため、通常の油
圧ポンプと異なる制御方式が採用されている。例えば、
公開特許公報第昭６２−１０１８９１号には図４に示す
ような制御方式が開示されている。以下、この方式につ
いて説明する。
式には種々の方式が提案されている。建設機械の油圧ポ
ンプはデーゼルエンジンと直結して駆動されており、エ
ンジンの効率を良くするには負荷の変動に関係なく油圧
ポンプを所定（一定）の回転数で回転することが望まし
い。一方、建設機械の油圧ポンプは種々の作業に対応す
るために負荷変動が頻繁に起こる。このため、通常の油
圧ポンプと異なる制御方式が採用されている。例えば、
公開特許公報第昭６２−１０１８９１号には図４に示す
ような制御方式が開示されている。以下、この方式につ
いて説明する。
【０００３】図４において、油圧ポンプ１１は、可変容
量形の油圧ポンプで、ポンプの吐出流量は斜板１１ａの
傾転角によって変化する（斜板１１ａが時計方向に回転
すると吐出流量は増加する）。斜板１１ａの傾転角は、
レギュレータ１６によって制御される。レギュレータ１
６は、サーボシリンダ１３、スプール１４及び段付ピス
トン１５及び梃子１７から構成される。即ち、斜板１１
ａはサーボシリンダ１３のロッド１３ｄに連結されてい
ると共に、ロッド１３ｄは梃子１７によってスプール１
４に連結されている。スプール１４の下端はばね１８に
よって上方に押圧され、上端は段付ピストン１５の大径
側ヘッド１５ａによって下方に押圧されている。
量形の油圧ポンプで、ポンプの吐出流量は斜板１１ａの
傾転角によって変化する（斜板１１ａが時計方向に回転
すると吐出流量は増加する）。斜板１１ａの傾転角は、
レギュレータ１６によって制御される。レギュレータ１
６は、サーボシリンダ１３、スプール１４及び段付ピス
トン１５及び梃子１７から構成される。即ち、斜板１１
ａはサーボシリンダ１３のロッド１３ｄに連結されてい
ると共に、ロッド１３ｄは梃子１７によってスプール１
４に連結されている。スプール１４の下端はばね１８に
よって上方に押圧され、上端は段付ピストン１５の大径
側ヘッド１５ａによって下方に押圧されている。
【０００４】サーボシリンダ１３のロッド側油室１３ａ
はサーボポンプ１２と接続され、ヘッド側油室１３ｂは
スプール１４の２次側と接続されている。スプール１４
の１次側はサーボポンプ１２および油タンクＴに夫々接
続されている。また、段付ピストン１５の大径油圧室１
５ｂは油圧ポンプの吐出圧（ネガコン圧）と接続され、
小径油室１５ｃは電磁弁（電磁比例減圧弁）１９の２次
側と接続されている。電磁弁１９の１次側にはサーボポ
ンプ１２および油タンクＴに夫々接続されている。ま
た、電磁弁１９のソレノイドはコントローラ２０からの
ソレノイド電流によって制御されている。
はサーボポンプ１２と接続され、ヘッド側油室１３ｂは
スプール１４の２次側と接続されている。スプール１４
の１次側はサーボポンプ１２および油タンクＴに夫々接
続されている。また、段付ピストン１５の大径油圧室１
５ｂは油圧ポンプの吐出圧（ネガコン圧）と接続され、
小径油室１５ｃは電磁弁（電磁比例減圧弁）１９の２次
側と接続されている。電磁弁１９の１次側にはサーボポ
ンプ１２および油タンクＴに夫々接続されている。ま
た、電磁弁１９のソレノイドはコントローラ２０からの
ソレノイド電流によって制御されている。
【０００５】油圧ポンプ１１及びサーボポンプ１２はエ
ンジン２１の出力軸に接続され、駆動されている。エン
ジン２２の出力軸には、更に回転計２２が取り付けら
れ、回転計２２によって検出された回転数Ｎ及びスロッ
トルレバーによって設定された設定回転数Ｎｓはコント
ローラ２０に入力される。エンジン２１の回転数はガバ
ナーによって制御されており、定常状態で設定回転数Ｎ
ｓになるように設定されている。
ンジン２１の出力軸に接続され、駆動されている。エン
ジン２２の出力軸には、更に回転計２２が取り付けら
れ、回転計２２によって検出された回転数Ｎ及びスロッ
トルレバーによって設定された設定回転数Ｎｓはコント
ローラ２０に入力される。エンジン２１の回転数はガバ
ナーによって制御されており、定常状態で設定回転数Ｎ
ｓになるように設定されている。
【０００６】上記従来装置は以上に説明した構成によ
り、以下のように機能する。即ち、油圧ポンプ１１の吐
出量を変化させる変数にはネガコン圧Ｐｎとコントロー
ラ２０のソレノイド電流Ｉｓの２個がある。まず、メイ
ン油路２５のネガコン圧Ｐｎが上昇すると段付ピストン
１５は下方に押され、スプール１４はばね力１８に抗し
て下方に押し下げられる。梃子１７により、サーボシリ
ンダ１３のロッド１３ｄは上昇し、ポンプ１１の吐出流
量は減少する。油圧ポンプ１１の吐出流量Ｑとネガコン
圧Ｐｎの積（ＱＸＰｎ）が略一定に保たれるように（負
荷トルク一定に）制御されている。一方、油圧ポンプ１
１の負荷が変動し、負荷が軽くなるとエンジン２１の回
転数Ｎは上昇し、設定回転数Ｎｓより大きくなるとコン
トローラ２０は回転数の差ＤＮ（＝Ｎ−Ｎｓ）に比例し
たソレノイド電流Ｉｓを電磁弁１９に流し、電磁弁１９
の２次側の圧油を減圧するように変化させる。これによ
り、段付ピストン１５は上方に上昇し、サーボシリンダ
１３のロッド１３ｄは下降し、ポンプ１１の吐出流量は
増加方向に制御され、油圧ポンプ１１の負荷トルクが増
加する。
り、以下のように機能する。即ち、油圧ポンプ１１の吐
出量を変化させる変数にはネガコン圧Ｐｎとコントロー
ラ２０のソレノイド電流Ｉｓの２個がある。まず、メイ
ン油路２５のネガコン圧Ｐｎが上昇すると段付ピストン
１５は下方に押され、スプール１４はばね力１８に抗し
て下方に押し下げられる。梃子１７により、サーボシリ
ンダ１３のロッド１３ｄは上昇し、ポンプ１１の吐出流
量は減少する。油圧ポンプ１１の吐出流量Ｑとネガコン
圧Ｐｎの積（ＱＸＰｎ）が略一定に保たれるように（負
荷トルク一定に）制御されている。一方、油圧ポンプ１
１の負荷が変動し、負荷が軽くなるとエンジン２１の回
転数Ｎは上昇し、設定回転数Ｎｓより大きくなるとコン
トローラ２０は回転数の差ＤＮ（＝Ｎ−Ｎｓ）に比例し
たソレノイド電流Ｉｓを電磁弁１９に流し、電磁弁１９
の２次側の圧油を減圧するように変化させる。これによ
り、段付ピストン１５は上方に上昇し、サーボシリンダ
１３のロッド１３ｄは下降し、ポンプ１１の吐出流量は
増加方向に制御され、油圧ポンプ１１の負荷トルクが増
加する。
【０００７】図５はレギュレータ１６の機能を明確にす
るためにブロック図で表したものである。図５に示すよ
うに、ネガコン圧Ｐｎが変換器３１によりポンプの吐出
流量Ｑから検出される。即ち、段付ピストン１５ａには
ネガコン圧Ｐｎが作用している。また、検出されたネガ
コン圧Ｐｎは変換器３２により逆数（１／Ｐｎ）に変換
される。即ち、ネガコン圧Ｐｎの増減は梃子１７により
逆に作用するように構成されている。逆数（１／Ｐｎ）
が加算器３３により制御信号ｕの一部として利用されて
いる。なお、関数Ｋ１は傾斜板１１ａの傾転角とポンプ
吐出流量Ｑとの関係を表す。一方、コントローラ２０は
回転数の差ＤＮ（＝Ｎ−Ｎｓ）に比例したソレノイド電
流Ｉｓを出力し、電磁弁１９、段付ピストン１５、スプ
ール１４、梃子１７、ピストンロッド１３ｄを介して傾
斜板の傾転角を増減する。関数Ｋ２はソレノイド電流Ｉ
ｓと傾斜板の傾転角の関係を表す関数である。
るためにブロック図で表したものである。図５に示すよ
うに、ネガコン圧Ｐｎが変換器３１によりポンプの吐出
流量Ｑから検出される。即ち、段付ピストン１５ａには
ネガコン圧Ｐｎが作用している。また、検出されたネガ
コン圧Ｐｎは変換器３２により逆数（１／Ｐｎ）に変換
される。即ち、ネガコン圧Ｐｎの増減は梃子１７により
逆に作用するように構成されている。逆数（１／Ｐｎ）
が加算器３３により制御信号ｕの一部として利用されて
いる。なお、関数Ｋ１は傾斜板１１ａの傾転角とポンプ
吐出流量Ｑとの関係を表す。一方、コントローラ２０は
回転数の差ＤＮ（＝Ｎ−Ｎｓ）に比例したソレノイド電
流Ｉｓを出力し、電磁弁１９、段付ピストン１５、スプ
ール１４、梃子１７、ピストンロッド１３ｄを介して傾
斜板の傾転角を増減する。関数Ｋ２はソレノイド電流Ｉ
ｓと傾斜板の傾転角の関係を表す関数である。
【０００８】上記ブロック線図から分かるように、ネガ
コン圧Ｐｎはポンプ１１の負荷トルク（ＰｎＸＱ）を一
定とするフィードバック制御を構成し、コントローラ２
０からのソレノイド電流Ｉｓはフィードフォワード制御
で、これはエンジンの回転数Ｎによって決定されてい
る。図６はエンジンの回転数と出力トルクの関係を示す
性能曲線で、負荷が一定の場合を示す。負荷が変動する
と性能曲線も変化する。図６で設定回転数Ｎｓはエンジ
ンの効率等を考慮して定められたエンジンの望ましい回
転数を表し、外部から設定される。エンジンの実際の回
転数Ｎが設定回転数Ｎｓから大きく偏るとエンジンの効
率が悪くなるだけでなく、動作も不安定になる。
コン圧Ｐｎはポンプ１１の負荷トルク（ＰｎＸＱ）を一
定とするフィードバック制御を構成し、コントローラ２
０からのソレノイド電流Ｉｓはフィードフォワード制御
で、これはエンジンの回転数Ｎによって決定されてい
る。図６はエンジンの回転数と出力トルクの関係を示す
性能曲線で、負荷が一定の場合を示す。負荷が変動する
と性能曲線も変化する。図６で設定回転数Ｎｓはエンジ
ンの効率等を考慮して定められたエンジンの望ましい回
転数を表し、外部から設定される。エンジンの実際の回
転数Ｎが設定回転数Ｎｓから大きく偏るとエンジンの効
率が悪くなるだけでなく、動作も不安定になる。
【０００９】図７は一定馬力動作におけるネガコン圧Ｐ
ｎとポンプの吐出流量Ｑとの関係を示す。図７に示すよ
うに、ネガコン圧Ｐｎが圧力Ｐｏよりも大きくなると吐
出流量Ｑはトルク一定の直線３５から外れ、出力トルク
が減少する。従って、インチング操作等の軽負荷作業の
場合はネガコン圧ＰｎがＰｏよりも大きくなり（例えば
Ｐ１）、吐出流量がδＱだけ直線３５より下がる。この
結果ポンプ１１は軽負荷となり、エンジン２１の回転数
Ｎは増大する。このため、コントローラ２０はエンジン
２１の回転数を設定回転数Ｎｓにするようにソレノイド
電流Ｉｓを出力し、吐出流量をδＱだけ増加させて直線
３５上の作動点に来るように制御する。
ｎとポンプの吐出流量Ｑとの関係を示す。図７に示すよ
うに、ネガコン圧Ｐｎが圧力Ｐｏよりも大きくなると吐
出流量Ｑはトルク一定の直線３５から外れ、出力トルク
が減少する。従って、インチング操作等の軽負荷作業の
場合はネガコン圧ＰｎがＰｏよりも大きくなり（例えば
Ｐ１）、吐出流量がδＱだけ直線３５より下がる。この
結果ポンプ１１は軽負荷となり、エンジン２１の回転数
Ｎは増大する。このため、コントローラ２０はエンジン
２１の回転数を設定回転数Ｎｓにするようにソレノイド
電流Ｉｓを出力し、吐出流量をδＱだけ増加させて直線
３５上の作動点に来るように制御する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来装置では、インチング作業等の軽負荷作業から中負荷
又は重負荷の作業（例えば、図７に示すネガコン圧がＰ
２になる点）に急激に移動するとポンプ１１の吐出流量
は点Ａまで上昇し、ポンプの１１の負荷トルクも直線３
６で表される負荷となり、エンジン２１はオーバロード
となり、点Ｂ（正常点）の負荷トルクに戻るまでの間に
動作が不安定となり、エンジンの回転数が大幅に減少
し、エンストを起こしたり、脈動が生じたりして操作性
を阻害する原因となりかねないという課題があった。こ
の発明は、上述のような背景の下になされたもので、上
記課題を解決すべく、軽負荷状態から急激に負荷の大き
い操作をしてもエンジン回転数の大幅な減少が生じない
油圧ポンプの制御システムを提供することを目的として
いる。
来装置では、インチング作業等の軽負荷作業から中負荷
又は重負荷の作業（例えば、図７に示すネガコン圧がＰ
２になる点）に急激に移動するとポンプ１１の吐出流量
は点Ａまで上昇し、ポンプの１１の負荷トルクも直線３
６で表される負荷となり、エンジン２１はオーバロード
となり、点Ｂ（正常点）の負荷トルクに戻るまでの間に
動作が不安定となり、エンジンの回転数が大幅に減少
し、エンストを起こしたり、脈動が生じたりして操作性
を阻害する原因となりかねないという課題があった。こ
の発明は、上述のような背景の下になされたもので、上
記課題を解決すべく、軽負荷状態から急激に負荷の大き
い操作をしてもエンジン回転数の大幅な減少が生じない
油圧ポンプの制御システムを提供することを目的として
いる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は以下の手段を採用している。即ち、請求項１
記載の発明は、吐出量可変油圧ポンプを具備する建設機
械において、該油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレ
ータと、該レギュレータに該ポンプのトルクを設定する
制御信号を送出するコントローラと、該油圧ポンプのメ
イン油路のネガコン圧を検出し、検出データを前記コン
トローラに出力するネガコン圧検出手段とを具備し、該
コントローラはネガコン圧が所定の設定圧より高い場合
は最大設定トルクを小さい値に制限した制御信号を送出
するように構成したことを特徴としている。
に本発明は以下の手段を採用している。即ち、請求項１
記載の発明は、吐出量可変油圧ポンプを具備する建設機
械において、該油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレ
ータと、該レギュレータに該ポンプのトルクを設定する
制御信号を送出するコントローラと、該油圧ポンプのメ
イン油路のネガコン圧を検出し、検出データを前記コン
トローラに出力するネガコン圧検出手段とを具備し、該
コントローラはネガコン圧が所定の設定圧より高い場合
は最大設定トルクを小さい値に制限した制御信号を送出
するように構成したことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施形態】図１は本発明の実施形態の全体構成
を示し、図２は油圧ポンプのレギュレータの構成例を示
し、図３はコントローラからの出力信号と設定トルクの
関係を示す。以下、図面を参照してこの発明の実施形態
について説明する。なお、従来装置と同じ構成要素につ
いては同じ参照番号を付して詳細な説明を省略する。
を示し、図２は油圧ポンプのレギュレータの構成例を示
し、図３はコントローラからの出力信号と設定トルクの
関係を示す。以下、図面を参照してこの発明の実施形態
について説明する。なお、従来装置と同じ構成要素につ
いては同じ参照番号を付して詳細な説明を省略する。
【００１３】図１において、油圧ポンプ１１のメイン油
路３１には一群の切換制御弁３２が接続され、その下流
に絞り３３、油タンクＴが接続されている。また、絞り
３３の上流の点から分岐油路３４を介してメイン油路の
油圧Ｐｎ（以下、ネガコン圧という）がレギュレータ３
５に供給される。レギュレータ３５は図２に示すように
油圧ポンプの吐出流量を制御する。一方、前記した絞り
３３の上流点の油圧が圧力センサー３６で検出され、圧
力信号はコントローラ３７に入力している。また、コン
トローラ３７には図示省略のキーボード等の入力端から
エンジン設定回転数Ｎｓが入力されると共にエンジンの
実回転数Ｎが回転数計２２から入力される。コントロー
ラ３７は電磁弁３９にソレノイド電流Ｉｓを出力し、電
磁弁３９からの制御油圧信号Ｐｅがレギュレータ３５に
入力され、油圧ポンプの吐出量を制御している。
路３１には一群の切換制御弁３２が接続され、その下流
に絞り３３、油タンクＴが接続されている。また、絞り
３３の上流の点から分岐油路３４を介してメイン油路の
油圧Ｐｎ（以下、ネガコン圧という）がレギュレータ３
５に供給される。レギュレータ３５は図２に示すように
油圧ポンプの吐出流量を制御する。一方、前記した絞り
３３の上流点の油圧が圧力センサー３６で検出され、圧
力信号はコントローラ３７に入力している。また、コン
トローラ３７には図示省略のキーボード等の入力端から
エンジン設定回転数Ｎｓが入力されると共にエンジンの
実回転数Ｎが回転数計２２から入力される。コントロー
ラ３７は電磁弁３９にソレノイド電流Ｉｓを出力し、電
磁弁３９からの制御油圧信号Ｐｅがレギュレータ３５に
入力され、油圧ポンプの吐出量を制御している。
【００１４】図２はレギュレータ３５の構成の１例を示
す。レギュレータ３５は、大径の油圧室４１と小径の油
圧室４２を具備する油圧シリンダー４３と油圧室４１、
４２と嵌合するピストンを持つ段付ピストン４５とから
なり、段付ピストン４５の右端は連結竿４６が突出し、
油圧ポンプ１１の吐出流量を制御する斜板１１ａに連結
されている。斜板１１ａとの連結は連結竿４６が右方向
に移動したときに吐出流量が増加し、左方向に移動した
ときに減少するように構成されている。また、大径油圧
室４１の右端からネガコン圧Ｐｎの圧油が供給され、小
径油室４２の左端から制御油圧信号Ｐｅが供給される。
また、ピストン４５はばね４７により右方向へ付勢され
ている。従って、油圧ポンプ１１の吐出流量はネガコン
圧Ｐｎと制御油圧信号Ｐｅによって制御されている。
す。レギュレータ３５は、大径の油圧室４１と小径の油
圧室４２を具備する油圧シリンダー４３と油圧室４１、
４２と嵌合するピストンを持つ段付ピストン４５とから
なり、段付ピストン４５の右端は連結竿４６が突出し、
油圧ポンプ１１の吐出流量を制御する斜板１１ａに連結
されている。斜板１１ａとの連結は連結竿４６が右方向
に移動したときに吐出流量が増加し、左方向に移動した
ときに減少するように構成されている。また、大径油圧
室４１の右端からネガコン圧Ｐｎの圧油が供給され、小
径油室４２の左端から制御油圧信号Ｐｅが供給される。
また、ピストン４５はばね４７により右方向へ付勢され
ている。従って、油圧ポンプ１１の吐出流量はネガコン
圧Ｐｎと制御油圧信号Ｐｅによって制御されている。
【００１５】図３はコントローラ３７の出力電流（ソレ
ノイド電流）Ｉｓと油圧ポンプの１１に設定する設定ト
ルクＴとの関係を表すグラフである。Ｉmaxは最大設定
トルクＴmaxに対応するソレノイド電流であり、大きな
トルクを必要とする建設作業もあり、Ｉmaxの値をあま
り小さくすることはできない。Ｉmax’はＩmaxよりも小
さな値で（Ｉmax’＜Ｉmax）でネガコン圧Ｐｎが所定の
圧力Ｐｎ’よりも大きい場合にコントローラ３７によっ
て制限された最大値である。圧力Ｐｎ’は、例えば図７
に示した境界圧力Ｐｏやエンジンの許容最大回転数等の
条件を考慮して決定される。なお、ネガコン圧Ｐｎが圧
力Ｐｎ’よりも小さいときはソレノイド電流の最大値は
Ｉmaxとなり、上記した制限は解除される。また、Ｉmin
は最小ソレノイド電流で、このとき設定トルクはＴmin
となり、上記のような制限を課さない。
ノイド電流）Ｉｓと油圧ポンプの１１に設定する設定ト
ルクＴとの関係を表すグラフである。Ｉmaxは最大設定
トルクＴmaxに対応するソレノイド電流であり、大きな
トルクを必要とする建設作業もあり、Ｉmaxの値をあま
り小さくすることはできない。Ｉmax’はＩmaxよりも小
さな値で（Ｉmax’＜Ｉmax）でネガコン圧Ｐｎが所定の
圧力Ｐｎ’よりも大きい場合にコントローラ３７によっ
て制限された最大値である。圧力Ｐｎ’は、例えば図７
に示した境界圧力Ｐｏやエンジンの許容最大回転数等の
条件を考慮して決定される。なお、ネガコン圧Ｐｎが圧
力Ｐｎ’よりも小さいときはソレノイド電流の最大値は
Ｉmaxとなり、上記した制限は解除される。また、Ｉmin
は最小ソレノイド電流で、このとき設定トルクはＴmin
となり、上記のような制限を課さない。
【００１６】本実施形態の油圧回路は以上に説明した様
な構成であり、以下のように機能する。即ち、（Ａ）ネ
ガコン圧Ｐｎが所定の設定圧Ｐｎ’より高い場合：出力
電流Ｉs はＩmin≦Is≦Ｉmax’（但し、Ｉmax’＜Ｉma
x）に制限されている。この場合はインチング操作等の
油圧ポンプ１１の負荷が小さい場合で、エンジン２１の
実回転数Ｎは設定回転数Ｎｓより大きくなる。従って、
コントローラ３７は回転数の偏差ＤＮ（＝Ｎ−Ｎｓ）に
比例したソレノイド電流Ｉｓを出力するが、出力電流Ｉ
sはIs≦Ｉmax’（但し、Ｉmax’＜Ｉmax）に制限されて
いるため、出力電流ＩsはIs＝Ｉmax’となる。従って、
油圧ポンプ１１は僅かしかトルクアップされない。即
ち、図７に示す増加吐出流量δＱは小さい。このため、
この軽負荷状態から重負荷状態（例えば、図７のネガコ
ン圧Ｐ２の状態）に変化したとしても、図７に示す点Ａ
は点Ｂに接近しており、エンジンは僅かにオーバロード
状態（許容値以下）になるだけであり、エンストその他
の不都合が生じない。
な構成であり、以下のように機能する。即ち、（Ａ）ネ
ガコン圧Ｐｎが所定の設定圧Ｐｎ’より高い場合：出力
電流Ｉs はＩmin≦Is≦Ｉmax’（但し、Ｉmax’＜Ｉma
x）に制限されている。この場合はインチング操作等の
油圧ポンプ１１の負荷が小さい場合で、エンジン２１の
実回転数Ｎは設定回転数Ｎｓより大きくなる。従って、
コントローラ３７は回転数の偏差ＤＮ（＝Ｎ−Ｎｓ）に
比例したソレノイド電流Ｉｓを出力するが、出力電流Ｉ
sはIs≦Ｉmax’（但し、Ｉmax’＜Ｉmax）に制限されて
いるため、出力電流ＩsはIs＝Ｉmax’となる。従って、
油圧ポンプ１１は僅かしかトルクアップされない。即
ち、図７に示す増加吐出流量δＱは小さい。このため、
この軽負荷状態から重負荷状態（例えば、図７のネガコ
ン圧Ｐ２の状態）に変化したとしても、図７に示す点Ａ
は点Ｂに接近しており、エンジンは僅かにオーバロード
状態（許容値以下）になるだけであり、エンストその他
の不都合が生じない。
【００１７】（Ｂ）ネガコン圧Ｐｎが所定の設定圧Ｐ
ｎ’より低い場合：出力電流ＩsはIs≦Ｉmaxであり、上
記の制限は課されない。従って、フルレバー操作等の場
合はネガコン圧Ｐｎは低いため従来と同じ最大電流Ｉma
xとなるため、スピードが減少するなどの不都合な事態
は生じない。
ｎ’より低い場合：出力電流ＩsはIs≦Ｉmaxであり、上
記の制限は課されない。従って、フルレバー操作等の場
合はネガコン圧Ｐｎは低いため従来と同じ最大電流Ｉma
xとなるため、スピードが減少するなどの不都合な事態
は生じない。
【００１８】以上、この発明の実施形態、実施例を図面
により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限
られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例え
ば、レギュレータの構成は図２に示した構成に限られ
ず、同様な機能を発揮できる構成なら本発明の技術的範
囲内に入る。例えば、電磁弁３９を省略して、ソレノイ
ド電流を直接コイルに流し、コイルの電磁誘導により傾
斜板１１ａを変化させるようにしてもよい。
により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限
られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例え
ば、レギュレータの構成は図２に示した構成に限られ
ず、同様な機能を発揮できる構成なら本発明の技術的範
囲内に入る。例えば、電磁弁３９を省略して、ソレノイ
ド電流を直接コイルに流し、コイルの電磁誘導により傾
斜板１１ａを変化させるようにしてもよい。
【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、ネガコン圧が所定圧以上の場合に、トルク設定
電流を小さく制限しているので、軽負荷から重負荷作業
に急激に変化してもエンジンがオーバロードとなり、エ
ンスト等の不都合を防止できるという効果が得られる。
従って、安定した作業が可能になるという効果が得られ
る。
よれば、ネガコン圧が所定圧以上の場合に、トルク設定
電流を小さく制限しているので、軽負荷から重負荷作業
に急激に変化してもエンジンがオーバロードとなり、エ
ンスト等の不都合を防止できるという効果が得られる。
従って、安定した作業が可能になるという効果が得られ
る。
【図１】 本発明の実施形態の全体構成を示す。
【図２】 油圧ポンプのレギュレータの構成例を示す。
【図３】 コントローラからの出力信号と設定トルクの
関係を示す。
関係を示す。
【図４】 建設機械に使用されている油圧ポンプの従来
の制御方式を示す。
の制御方式を示す。
【図５】 図４のレギュレータ１６のブロックク図を表
わす。
わす。
【図６】 エンジンの回転数と出力トルクの関係を表す
性能曲線をしめす。
性能曲線をしめす。
【図７】 一定馬力動作におけるネガコン圧Ｐｎとポン
プの吐出流量Ｑとの関係を示す。
プの吐出流量Ｑとの関係を示す。
１１ 油圧ポンプ（吐出量可変油圧ポンプ） １１ａ 傾斜板 ２１ エンジン ２２ 回転数計 ３３ 絞り ３５ レギュレータ ３６ 圧力センサー（ネガコン圧検出手段） ３７ コントローラ ３９ 電磁弁 Ｉｓ ソレノイド電流（制御信号） Ｎｓ エンジン設定回転数 Ｎ エンジン回転数 Ｐｎ ネガコン圧
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 AA00 AB05 BA01 BA08 CA03 DA04 DB02 DB03 3H089 AA90 BB15 DA03 DA13 DB13 EE17 EE22 EE36 FF07 FF10 FF12 GG02 JJ01
Claims (1)
- 【請求項１】 吐出量可変油圧ポンプを具備する建設機
械において、該油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレ
ータと、該レギュレータに該ポンプのトルクを設定する
制御信号を送出するコントローラと、該油圧ポンプのメ
イン油路のネガコン圧を検出し、検出データを前記コン
トローラに出力するネガコン圧検出手段とを具備し、該
コントローラはネガコン圧が所定の設定圧より高い場合
は最大設定トルクを小さい値に制限したことを特徴とす
る建設機械の油圧ポンプ制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24114599A JP2001065503A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 建設機械の油圧ポンプ制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24114599A JP2001065503A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 建設機械の油圧ポンプ制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001065503A true JP2001065503A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17069947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24114599A Pending JP2001065503A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 建設機械の油圧ポンプ制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001065503A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100982832B1 (ko) * | 2003-12-18 | 2010-09-16 | 두산인프라코어 주식회사 | 건설중장비의 유압펌프 제어장치 |
| KR100988405B1 (ko) | 2003-12-26 | 2010-10-18 | 두산인프라코어 주식회사 | 건설중장비의 유압펌프 마력제어장치 |
| CN102505994A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-06-20 | 中联重科股份有限公司 | 汽车起重机及控制其发动机怠速的方法、装置和系统 |
| WO2014002435A1 (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | 川崎重工業株式会社 | 馬力制限装置及び馬力制限方法 |
| CN114909280A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-08-16 | 潍柴动力股份有限公司 | 基于多源信息反馈优化的液压泵控制方法及系统 |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP24114599A patent/JP2001065503A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104271950A (zh) * | 2012-06-28 | 2015-01-07 | 川崎重工业株式会社 | 马力限制装置及马力限制方法 |
| KR101567446B1 (ko) | 2012-06-28 | 2015-11-11 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 마력 제한 장치 및 마력 제한 방법 |
| CN114909280A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-08-16 | 潍柴动力股份有限公司 | 基于多源信息反馈优化的液压泵控制方法及系统 |
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