JP2001241384A - 油圧作業機のポンプ監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧作業機を停止させることなく、自動的
に、各油圧ポンプの機能低下を監視できる油圧作業機の
ポンプ監視装置の提供。 【解決手段】 要求総流量演算手段（１４ａ，１４ｂ，
１４ｃ）が油圧ポンプ１ａ，１ｂに要求する要求総押し
退け容積Ｄｐを求め、割当手段（１４ｄ，１４ｅ）が油
圧ポンプ１ａ，１ｂのうち監視対象となる油圧ポンプの
押し退け容積のみ変化するように要求押し退け容積Ｄｐ
ａ，Ｄｐｂを割り当て、実流量検出手段４がチェック弁
３ａ，３ｂの下流で実際の総流量Ｑｐを検出し、総流量
演算手段（１４ｆ，１４ｇ）がチェック弁３ａ，３ｂの
下流の理論上の総流量Ｑｆを求め、流量差演算手段１４
ｆが実際の総流量Ｑｐと理論上の総流量Ｑｆの流量差Δ
Ｑを求め、判定手段１４ｆが予め記憶してある許容流量
差ΔＱｔｏｌよりも流量差ΔＱが大きいかどうかを、出
力手段１４ｈが監視信号Ｆａ，Ｆｂとして出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の可変容量形
油圧ポンプを具備する油圧ショベルなどの油圧作業機に
備えられ、複数の可変容量形油圧ポンプのそれぞれにつ
いて機能低下が生じていないかどうかを容易に知ること
ができる油圧作業機のポンプ監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、機能低下を生じている油圧ポンプ
を特定できる装置として、特開平１０−５４３７０号公
報や特開平１０−５４３７１号公報で公知の油圧作業機
の油圧ポンプ故障診断装置がある。

【０００３】これらの油圧ポンプ故障診断装置は、原動
機により駆動される複数の可変容量形油圧ポンプを有す
る。その可変容量形油圧ポンプの吐出管路には、チェッ
ク弁が設けられている。また、油圧作業機には、複数の
可変容量形油圧ポンプのそれぞれの流量を制御するポン
プ流量制御手段、すなわちレギュレータが備えられてい
る。

【０００４】この油圧作業機は、複数の可変容量形油圧
ポンプから吐出されてチェック弁を介して合流する圧油
をアクチュエータに供給し、該当する作業部材を駆動す
る。

【０００５】特開平１０−５４３７０号公報に示される
技術では、油圧ポンプに接続されている流量制御弁のセ
ンタバイパスを出た個所からタンクまでの管路に圧力セ
ンサが設けられている。また、レギュレータの入力回路
には、電磁切換弁が介在し、励磁によってパイロットポ
ンプの圧力がレギュレータに導入されるようになってい
る。

【０００６】そして、油圧ポンプの故障診断に際して
は、全ての流量制御弁を中立位置に保ち、スイッチが操
作される。これにより、処理装置から特定の電磁切換弁
に信号が出力され、該当する電磁切換弁は励磁されて、
対応する油圧ポンプから最大流量が吐出される状態とな
る。このとき、対応する圧力センサの検出値を流量に変
換し、記憶する。これを順に各油圧ポンプについて行う
ようになっている。つまり、圧力センサを介して求めら
れた流量に基づいて、該当する油圧ポンプが故障してい
ないかどうかを診断するようになっている。

【０００７】また、特開平１０−５４３７１号公報に示
される技術では、油圧ポンプと流量制御弁との間に差圧
センサ付きチェック弁が設けられている。レギュレータ
の入力回路には、電磁切換弁が介在し、励磁によってパ
イロットポンプの圧力がレギュレータに導入されるよう
になっている。

【０００８】そして、油圧ポンプの故障診断に際して
は、上述した従来技術と同様に、全ての流量制御弁を中
立位置に保ち、スイッチが操作される。これにより、処
理装置から特定の電磁切換弁に信号が出力され、該当す
る電磁切換弁は励磁されて、対応する油圧ポンプから最
大流量が吐出される状態となる。このとき、対応する差
圧センサ付きチェック弁の検出差圧を流量に変換し、記
憶する。これを順に各油圧ポンプについて行うようにな
っている。つまり、差圧センサ付きチェック弁を介して
求められる流量に基づいて、該当する油圧ポンプが故障
していないかどうかを診断するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、いずれも油圧ポンプの故障診断に際してスイッチ投
入操作が必要となり、きわめて煩雑である。

【００１０】また、油圧ポンプの故障診断に際して、全
ての流量制御弁を中立位置に保ち、当該油圧作業機によ
る作業を停止させなくてはならない。したがって、油圧
作業機によって作業を行っているときに、その油圧作業
機の油圧ポンプの故障診断を実施しようとする場合に
は、作業の能率低下を招くことになる。また、作業時以
外のときに、油圧作業機の油圧ポンプの故障診断を実施
するならば、故障診断のための時間を特別に割かなけれ
ばならず、煩わしくなる。

【００１１】本発明の目的は、上述した従来技術におけ
る実情を鑑みてなされたもので、油圧作業機を停止させ
ることなく、自動的に、複数の油圧ポンプのそれぞれに
ついて機能低下が生じていないかどうかを知ることがで
きる油圧作業機のポンプ監視装置を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、原動機により駆動される複数の可変容
量形油圧ポンプと、これらの可変容量形油圧ポンプの吐
出管路に設けられるチェック弁と、複数の前記可変容量
形油圧ポンプの押し退け容積のそれぞれを制御するポン
プ流量制御手段とを備え、複数の前記可変容量形油圧ポ
ンプから吐出されて前記チェック弁を介して合流する圧
油を、所定のアクチュエータに供給して、該当する作業
部材を駆動する油圧作業機に備えられ、複数の前記可変
容量形油圧ポンプから吐出される総流量に基づいて、複
数の前記可変容量形油圧ポンプのいずれかに機能低下が
生じていないかどうかを監視する油圧作業機のポンプ監
視装置において、複数の前記可変容量形油圧ポンプに要
求する要求総押し退け容積を求める要求総押し退け容積
演算手段と、前記可変容量形油圧ポンプのうち監視対象
となる可変容量形油圧ポンプの押し退け容積のみが変化
するように、前記要求総押し退け容積を前記可変容量形
油圧ポンプのそれぞれに分配させるように割り当てる割
当手段と、前記チェック弁の下流で実際に合流する圧油
の流量を検出する実流量検出手段と、前記チェック弁の
下流で合流する理論上の総流量を求める総流量演算手段
と、前記実流量検出手段で検出された実際の総流量と、
前記要求総流量演算手段で求められた前記理論上の総流
量との流量差を求める流量差演算手段と、この流量差演
算手段で求められた流量差が、予め記憶してある許容流
量差よりも大きいかどうかを判定する判定手段と、前記
流量差が前記許容流量差よりも大きいと判定されたとき
に、所定の監視信号を出力する出力手段とを備える構成
にしてある。

【００１３】このように構成した本発明では、複数の可
変容量形油圧ポンプのいずれかに機能低下が生じていな
いかどうかを監視する際に、まず、要求総押し退け容積
演算手段は、該当する作業部材を駆動させるために、必
要な要求総押し退け容積を求める。

【００１４】割当手段は、要求押し退け容積を各可変容
量形油圧ポンプのそれぞれに分配させるように割り当て
る。

【００１５】この割当手段は、要求総押し退け容積が複
数の可変容量形油圧ポンプのうちのいずれかの可変容量
形油圧ポンプだけで賄える場合に、該当する可変容量形
油圧ポンプを特定し、その可変容量形油圧ポンプだけが
押し退け容積を変化させるように、要求総押し退け容積
を複数の可変容量形油圧ポンプのそれぞれに分配させる
ように割り当てる。

【００１６】そして、ポンプ流量制御手段は、割当手段
で割り当てられた押し退け容積が複数の可変容量形油圧
ポンプのそれぞれから吐出されるように、複数の可変容
量形油圧ポンプそそれぞれに指令を出す。これにより、
複数の可変容量形油圧ポンプのそれぞれは、該当する押
し退け容積の圧油を吐出する。

【００１７】チェック弁の下流では、特定の可変容量形
油圧ポンプから吐出された圧油と、この特定の可変容量
形油圧ポンプ以外の可変容量形油圧ポンプから吐出され
た圧油が合流する。

【００１８】実流量検出手段は、チェック弁の下流で実
際に合流した圧油の流量を検出する。

【００１９】総流量演算手段は、割当手段で割り当てら
れた押し退け容積から理論上の総流量を求める。

【００２０】流量差演算手段は、実流量検出手段によっ
て検出された圧油の実際の総流量と、総流量演算手段に
よって求められた理論上の総流量との流量差を求める。

【００２１】判定手段は、流量差演算手段によって求め
られた流量差が、予め記憶してある許容流量差よりも大
きいかどうかを判定する。

【００２２】出力手段は、判定手段によって流量差が許
容流量差よりも大きいと判定されたとき、特定した可変
容量形油圧ポンプの機能低下が生じていることを所定の
監視信号によって外部に出力する。

【００２３】次に、別の可変容量形油圧ポンプについて
も同様の処理手順で監視を行う。

【００２４】すなわち、要求総押し退け容積演算手段
は、該当する作業部材を駆動させるために、必要な要求
総押し退け容積を求める。

【００２５】割当手段は、要求総押し退け容積が複数の
可変容量形油圧ポンプのうちのいずれかの可変容量形油
圧ポンプだけで賄える場合に、該当する上述した可変容
量形油圧ポンプとは別の可変容量形油圧ポンプを特定
し、その可変容量形油圧ポンプだけが押し退け容積が変
化するように、要求総押し退け容積を複数の可変容量形
油圧ポンプのそれぞれに分配させるように割り当てる。

【００２６】そして、ポンプ流量制御手段は、割当手段
で割り当てられた押し退け容積が複数の可変容量形油圧
ポンプのそれぞれから吐出されるように、複数の可変容
量形油圧ポンプそれぞれに指令を出す。これにより、複
数の可変容量形油圧ポンプのそれぞれは、該当する押し
退け容積の圧油を吐出する。

【００２７】チェック弁の下流では、特定された別の可
変容量形油圧ポンプから吐出された圧油と、特定された
別の可変容量形油圧ポンプ以外の可変容量形油圧ポンプ
から吐出された圧油が合流する。

【００２８】実流量検出手段は、チェック弁の下流で実
際に合流した圧油の流量を検出する。

【００２９】総流量演算手段は、割当手段で割り当てら
れた押し退け容積から理論上の総流量を求める。

【００３０】流量差演算手段は、実流量検出手段によっ
て検出された圧油の実際の総流量と、総流量演算手段に
よって求められた理論上の総流量との流量差を求める。

【００３１】判定手段は、流量差演算手段によって求め
られた流量差が、予め記憶してある許容流量差よりも大
きいかどうかを判定する。

【００３２】出力手段は、判定手段によって流量差が許
容流量差よりも大きいと判定されたとき、別の可変容量
形油圧ポンプについても機能低下が生じていることを所
定の監視信号によって外部に出力する。

【００３３】このように、複数の可変容量形油圧ポンプ
のそれぞれについて、適宜個別に監視することによっ
て、油圧作業機の作業中に、自動的に複数の可変容量形
油圧ポンプのいずれかに機能低下が生じていないかどう
かを知ることができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の油圧作業機のポンプ監視
装置の実施形態を図に基づいて説明する。

【００３５】図１は、本発明の第１の実施形態の全体構
成を示す油圧回路図、図２は、図１に示す第１の実施形
態に備えられるコントローラの要部構成を示すブロック
図、図３，４は、図２に示すコントローラにおける処理
手順を示すフローチャート、図５は、図１に示す第１の
実施形態で得られる特性を示す図、図６は、図２に示す
コントローラに備えられる流量制御部から出力される要
求押し退け容積信号の特性を示す図である。

【００３６】この第１の実施形態は、建設機械などの油
圧作業機、例えば油圧ショベルに備えられるものであ
る。この油圧ショベルは、図１に示すように、原動機で
あるエンジンＥにより駆動される複数個、例えば２個の
可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂを備えている。これら
の可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂは、押し退け容積の
変化幅を等しく設定してある。

【００３７】この可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂは、
油圧タンク１２に接続してある。

【００３８】可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂのそれぞ
れには、これら可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂの押し
退け容積を制御するポンプ流量制御手段、すなわちレギ
ュレータ２ａ，２ｂを設けてある。

【００３９】レギュレータ２ａ，２ｂには、シャトル弁
１０ａ，１０ｂを接続してある。これらのシャトル弁１
０ａ，１０ｂの間には、パイロット油圧源１３を接続し
てある。

【００４０】また、この油圧ショベルは、方向切換弁７
と、パイロット操作弁９を備えている。方向切換弁７の
入力ポートには、チェック弁３ｃを設けてある。パイロ
ット操作弁９は、パイロット油圧源１３、すなわちパイ
ロット回路あるいはサーボ回路の１次圧力供給に使用す
る一定圧力源と、油圧タンク１２とに接続してある。こ
のパイロット操作弁９は、レバーなどの操作部材の操作
に基づき、方向切換弁７の駆動部にパイロット圧Ｐｉ
ａ，Ｐｉｂを出力する。方向切換弁７は、パイロット圧
Ｐｉａ，Ｐｉｂによって作動し、ブームシリンダ、アー
ムシリンダ等のアクチュエータ８への圧油、アクチュエ
ータ８からの戻り油の方向および量を切り換える。

【００４１】アクチュエータ８には、方向切換弁７を介
して可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂから吐出された油
圧が供給される。これにより、図示しないブームやアー
ム等の作業部材は駆動する。

【００４２】特に、この第１の実施形態は、同図１に示
すように、レギュレータ２ａ，２ｂを制御するととも
に、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに機能低下が生じ
ていないかどうかを判定するコントローラ１４を備えて
いる。

【００４３】このコントローラ１４は、可変容量形油圧
ポンプ１ａ，１ｂのそれぞれに要求する押し退け容積
を、電流値から成る要求押し退け容積信号Ｉａ，Ｉｂと
してレギュレータ２ａ，２ｂに出力する。

【００４４】また、このコントローラ１４は、可変容量
形油圧ポンプ１ａ，１ｂに機能低下が生じていないかど
うかを外部へ知らせる警告手段１６に接続してある。こ
のコントローラ１４は、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１
ｂに機能の低下が生じてないかどうかを示す所定の監視
信号である警告信号、すなわちフラグＦａ，Ｆｂを警告
手段１６へ出力する。

【００４５】可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂの吐出管
路に設けられるチェック弁３ａ，３ｂの下流には、これ
らのチェック弁３ａ，３ｂを介して実際に合流された圧
油の圧力を検出するポンプ圧力センサ５を設けてある。
このポンプ圧力センサ５は、検出したポンプ圧力値Ｐｐ
に相当する信号をコントローラ１４へ出力する。

【００４６】ポンプ圧力センサ５の下流には、実際に流
れる圧油の流量を検出する実流量検出手段、すなわち流
量センサ４を設けてある。この流量センサ４は、チェッ
ク弁３ａ，３ｂを介して合流した圧油の実際の総流量Ｑ
ｐに相当する信号をコントローラ１４へ出力する。

【００４７】この流量センサ４の下流には、油圧タンク
１２に接続されるリリーフ弁６を接続してある。

【００４８】また、エンジンＥには、回転センサ１５を
設けてある。この回転センサ１５は、検出したエンジン
回転数Ｎに相当する信号をコントローラ１４へ出力す
る。

【００４９】また、パイロット操作弁９には、シャトル
弁１０ｃを接続してある。このシャトル弁１０ｃには、
高圧選択された圧油の圧力を検出するパイロット圧力セ
ンサ１１を設けてある。このパイロット圧力センサ１１
は、検出した圧力値Ｐｉに相当する信号をコントローラ
１４へ出力する。

【００５０】次に、上述したコントローラ１４の構成に
ついて図２に基づいて説明する。

【００５１】このコントローラ１４は、可変容量形油圧
ポンプ１ａ，１ｂに要求する要求総押し退け容積Ｄｐを
求める要求総押し退け容積演算手段を備えている。

【００５２】この要求総押し退け容積演算手段は、比例
部１４ａを有する。この比例部１４ａには、パイロット
圧力センサ１１からパイロット圧力値Ｐｉに相当する信
号が入力される。そして、この比例部１４ａは、ポジテ
ィブコントロール処理を行う。すなわち、パイロット圧
力値Ｐｉに比例した可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに
要求する総押し退け容積Ｄｐｉを求める。そして、この
比例部１４ａは、総押し退け容積Ｄｐｉに相当する信号
を選択部１４ｃへ出力する。

【００５３】また、要求総押し退け容積演算手段は、制
限部１４ｂを有する。この制限部１４ｂには、ポンプ圧
力センサ５からポンプ圧力値Ｐｐに相当する信号が入力
される。そして、この制限部１４ｂは、ポンプトルク制
限処理を行う。すなわち、ポンプトルクがエンジンの出
力トルクを超えないようにするために、ポンプ圧力Ｐｐ
に基づいて可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂの総押し退
け容積を制限した押し退け容積、すなわち制限総押し退
け容積Ｄｐｐを求める。

【００５４】そして、この制限部１４ｂは、制限総押し
退け容積Ｄｐｐに相当する信号を選択部１４ｃへ出力す
る。

【００５５】また、要求総押し退け容積演算手段は、選
択部１４ｃを有する。この選択部１４ｃには、上述した
総押し退け容積Ｄｐｉに相当する信号が入力され、ま
た、上述した制限部１４ｂから制限総押し退け容積Ｄｐ
ｐに相当する信号が入力される。

【００５６】そして、この選択部１４ｃは、総押し退け
容積Ｄｐｉと制限総押し退け容積Ｄｐｐのうちいずれか
を、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに要求する要求総
押し退け容積Ｄｐとして選択する。

【００５７】すなわち、総押し退け容積Ｄｐｉが制限押
し退け容積Ｄｐｐよりも小さい（Ｄｐｉ≦Ｄｐｐ）と
き、選択部１４ｃは、要求総押し退け容積Ｄｐとして総
押し退け容積Ｄｐｉを選択し（Ｄｐ＝Ｄｐｉ）、総押し
退け容積Ｄｐｉが制限押し退け容積Ｄｐｐより大きい
（Ｄｐｉ＞Ｄｐｐ）とき、選択部１４ｃは、要求総押し
退け容積として制限押し退け容積Ｄｐｐを選択する（Ｄ
ｐ＝Ｄｐｐ）。

【００５８】そして、この選択部１４ｃは、要求総押し
退け容積Ｄｐに相当する信号を流量分配部１４ｄへ出力
する。

【００５９】コントローラ１４は、上述した要求総押し
退け容積Ｄｐを可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂのそれ
ぞれに分配させるように割り当てる割当手段を備える。

【００６０】この割当手段は、特に、要求総押し退け容
積Ｄｐが可変容量形油圧ポンプ１ａ、１ｂのうちのいず
れか一方の可変容量形油圧ポンプで賄える場合に、可変
容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂのいずれかを特定し、特定
した可変容量形油圧ポンプの押し退け容積だけが変化す
るように、これらの可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに
要求総押し退け容積Ｄｐを分配させて割り当てる。

【００６１】すなわち、この割当手段は、流量分配部１
４ｄを有する。この流量分配部１４ｄは、選択部１４ｃ
で選択された要求総押し退け容積Ｄｐに相当する信号を
入力される。

【００６２】そして、この流量分配部１４ｄは、要求総
押し退け容積Ｄｐを可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに
分配するために、可変容量形油圧ポンプ１ａに要求する
要求要求押し退け容積Ｄｐａと、可変容量形油圧ポンプ
１ｂに要求する要求押し退け容積Ｄｐｂを求める。

【００６３】そして、流量分配部１４ｄは、これらの要
求押し退け容積Ｄｐａ，Ｄｐｂに相当する信号を出力す
る。

【００６４】この流量分配部１４ｄは、図５に示すよう
に、可変容量形油圧ポンプ１つ当たりに要求する最大押
し退け容積を最大値Ｄｍａｘとし、最小押し退け容積を
最小値Ｄｍｉｎとすると、特に、可変容量形油圧ポンプ
１ａ，１ｂに要求される要求総押し退け容積Ｄｐ（Ｄｐ
＝Ｄｐａ＋Ｄｐｂ）が、Ｄｐ≦Ｄｍｉｎ＋Ｄｍａｘであ
る場合には、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂのいずれ
かを特定し、特定した可変容量形油圧ポンプの押し退け
容積を優先的に変化させる。

【００６５】例えば可変容量形油圧ポンプ１ａを優先側
の可変容量形油圧ポンプとして特定した場合、流量分配
部１４ｄは、可変容量形油圧ポンプ１ａに要求押し退け
容積Ｄｐａ＝Ｄｐ−Ｄｐｂを割り当てる。このとき、流
量分配部１４ｄは、非優先側の可変容量形油圧ポンプ１
ｂに要求押し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｍｉｎを割り当てる。

【００６６】そして、流量分配部１４ｄは、要求総押し
退け容積Ｄｐ＞Ｄｍａｘに達すると、可変容量形油圧ポ
ンプ１ａには、要求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄｍａｘを割
り当てる。このとき、流量分配部１４ｄは、可変容量形
油圧ポンプ１ｂに要求押し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｐ−Ｄｐ
ａを割り当てる。

【００６７】同様に、可変容量形油圧ポンプ１ｂを優先
側の可変容量形油圧ポンプとして特定した場合には、流
量分配部１４ｄは、可変容量形油圧ポンプ１ｂに要求押
し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｐ−Ｄｐａを割り当てる。このと
き、流量分配部１４ｄは、非優先側の可変容量形油圧ポ
ンプ１ａに要求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄｍｉｎを割り当
てる。

【００６８】そして、流量分配部１４ｄは、要求総押し
退け容積Ｄｐ＞Ｄｍａｘに達すると、可変容量形油圧ポ
ンプ１ｂに要求押し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｍａｘを割り当
てる。このとき、流量分配部１４ｄは、可変容量形油圧
ポンプ１ａに要求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄｐ−Ｄｐｂを
割り当てる。

【００６９】この流量分配部１４ｄは、上述したよう
に、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに要求される要求
総押し退け容積ＤｐがＤｐ≦Ｄｍｉｎ＋Ｄｍａｘである
場合、要求押し退け容積を変化させる優先側の可変容量
形油圧ポンプの特定を、所定時間毎に切り換える設定に
してある。

【００７０】また、上述した割当手段は、流量制御部１
４ｅを有する。この流量制御部１４ｅには、上述した要
求押し退け容積Ｄｐａ，Ｄｐｂに相当する信号が入力さ
れる。

【００７１】そして、この流量制御部１４ｅは、要求押
し退け容積Ｄｐａに相当する信号を、電流値から成る要
求押し退け容積信号Ｉａに変換し、レギュレータ２ａへ
出力する。また、要求押し退け容積Ｄｐｂに相当する信
号を、電流値である要求押し退け容積信号Ｉｂに変換
し、レギュレータ２ｂへ出力する。

【００７２】これら要求押し退け容積信号Ｉａ，Ｉｂ
は、図６に示す関数関係に基づいて、要求押し退け容積
Ｄｐａ，Ｄｐｂから求められる。これらの要求押し退け
容積信号Ｉａ，Ｉｂはそれぞれ、要求押し退け容積Ｄｐ
ａ、Ｄｐｂのそれぞれと例えば比例関係にあるように設
定される。

【００７３】また、コントローラ１４は、チェック弁３
ａ，３ｂを介して合流する理論上の総流量Ｑｆを求める
総流量演算手段を備えている。

【００７４】この総流量演算手段は、図２に示す応答予
測部１４ｆと判定部１４ｇによって構成してある。

【００７５】応答予測部１４ｆには、要求押し退け容積
Ｄｐａ，Ｄｐｂに相当する信号が入力される。

【００７６】そして、この応答予測部１４ｆは、可変容
量形油圧ポンプ１ａ，１ｂの応答遅れやヒステリシスな
どから、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂの予測し得る
理論上の押し退け容積、すなわち予測押し退け容積Ｄｆ
ａ，Ｄｆｂを求め、これらの予測押し退け容積Ｄｆａ、
Ｄｆｂに相当するする信号を判定部１４ｇへ出力する。

【００７７】判定部１４ｇには、これらの予測押し退け
容積Ｄｆａ，Ｄｆｂに相当する信号の他に、回転センサ
１５によって検出された回転数Ｎに相当する信号と、流
量センサ４によって検出された実際の総流量Ｑｐに相当
する信号と、ポンプ圧力センサ５によって検出されたポ
ンプ圧力値Ｐｐに相当する信号とが入力される。

【００７８】そして、応答予測部１４ｆによって求めら
れた予測押し退け容積Ｄｆａ，Ｄｆｂのうちのいずれか
が最小値のとき、すなわち要求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄ
ｐ−Ｄｐｂで、要求押し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｍｉｎのと
き、または要求押し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｐ−Ｄｐａで、
要求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄｍｉｎのときに、判定部１
４ｇは、予測押し退け容積Ｄｆａ，Ｄｆｂおよび回転数
Ｎから、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂから吐出され
る理論上の吐出総流量Ｑｔｈを求める。この理論上の吐
出総流量Ｑｔｈは、Ｑｔｈ＝（Ｄｆａ＋Ｄｆｂ）×Ｎで
求められる。

【００７９】また、判定部１４ｇは、ポンプ圧力値Ｐｐ
に対応する可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂの合計リー
ク量Ｑｆｌを求める。この合計リーク量Ｑｆｌは、記憶
参照テーブルとして予め記憶してある圧力−リーク流量
テーブルを参照することによって求められる。

【００８０】次に、判定部１４ｇは、可変容量形油圧ポ
ンプ１ａ，１ｂから吐出される圧油がチェック弁３ａ，
３ｂを介して合流した後の、理論上の総流量Ｑｆを求め
る。この理論上の総流量Ｑｆは、Ｑｆ＝Ｑｔｈ−Ｑｆｌ
で求められる。

【００８１】また、コントローラ１４は、上述した実流
量検出手段、すなわち流量センサ４で検出された実際の
総流量Ｑｐと理論上の総流量Ｑｆとの流量差ΔＱ（ΔＱ
＝Ｑｆ−Ｑｐ）を求める流量差演算手段を備えている。
この流量差演算手段は、上述の判定部１４ｇに含まれて
いる。

【００８２】また、コントローラ１４は、上述した流量
差ΔＱの許容流量差を予め記憶してあり、この許容流量
差よりも流量差ΔＱが大きいかどうかを判定する判定手
段を備えている。この判定手段も、判定部１４ｇに含ま
れている。

【００８３】この判定部１４ｇは、参照テーブルとして
予め記憶してあるポンプ圧力−許容流量差を参照して、
ポンプ圧力Ｐｐに対応する許容流量差ΔＱｔｏｌより
も、流量差ΔＱが大きいかどうかを判定する。以下、要
求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄｐ−Ｄｐｂかつ要求押し退け
容積Ｄｐｂ＝Ｄｍｉｎのときに求められた流量差ΔＱ
を、流量差ΔＱａとし、要求押し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｐ
−Ｄｐａかつ要求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄｍｉｎのとき
に求められた許容流量差ΔＱを、流量差ΔＱｂとする。

【００８４】そして、判定部１４ｇは、流量差ΔＱａが
許容流量差ΔＱｔｏｌに等しいか、または許容流量差Δ
Ｑｔｏｌよりも小さいとき（ΔＱａ≦ΔＱｔｏｌ）に、
可変容量形油圧ポンプ１ａの機能は正常であると判定
し、また流量差ΔＱｂが許容流量差ΔＱｔｏｌに等しい
か、または許容流量差ΔＱｔｏｌよりも小さいとき（Δ
Ｑａ≦ΔＱｔｏｌ）に、可変容量形油圧ポンプ１ｂの機
能は正常であると判定する。

【００８５】また、このとき、判定部１４ｇは、流量差
ΔＱａが許容流量差ΔＱｔｏｌよりも大きい状態（ΔＱ
ａ＞ΔＱｔｏｌ）で、この状態が所定の監視時間Ｔａ持
続したときに、可変容量形油圧ポンプ１ａに機能低下が
生じていると判定し、また流量差ΔＱｂが許容流量差Δ
Ｑｔｏｌよりも大きい状態（ΔＱｂ＞ΔＱｔｏｌ）で、
この状態が所定の監視時間Ｔｂ持続したときに、可変容
量形油圧ポンプ１ｂに機能低下が生じていると判定す
る。

【００８６】また、コントローラ１４は、判定部１４ｇ
によって判定された判定結果を、警告手段１６へ出力す
る出力手段を備える。この出力手段は、出力部１４ｈか
ら成る。

【００８７】この出力部１４ｈは、可変容量形油圧ポン
プ１ａ，１ｂに機能低下が生じていないかどうかの判定
結果を含む所定の監視信号、すなわちフラグＦａ，Ｆｂ
を監視信号として出力する。

【００８８】このように構成した第１の実施形態は、可
変容量形油圧ポンプ１ａ、１ｂに機能低下を生じていな
いかどうかの監視を、例えば図３，４に示す処理手順で
行う。

【００８９】すなわち、コントローラ１４は、まず、出
力するフラグＦａ，Ｆｂの値を、正常値（Ｆａ＝Ｆｂ＝
正常）に設定し、また、可変容量形油圧ポンプ１ａの動
作状態を監視する監視時間ＴｅａをＴｅａ＝Ｔａに設定
し、可変容量形油圧ポンプ１ｂを監視する監視時間Ｔｅ
ｂをＴｅｂ＝Ｔｂに設定する（処理１）。

【００９０】次に、コントローラ１４は、パイロット圧
力センサ１１によって検出されたパイロット圧力Ｐｉ、
ポンプ圧力センサ５によって検出されたポンプ圧力Ｐ
ｐ、流量センサ４によって検出された実際の総流量Ｑ
ｐ、および回転センサ１５によって検出されたエンジン
回転数Ｎのそれぞれに相当する信号を読み込む（処理
２）。

【００９１】このとき、比例部１４ａは、パイロット圧
力Ｐｉに相当する信号を読み込む。また、制限部１４ｂ
は、ポンプ圧力Ｐｐに相当する信号を読み込む。また、
判定部１４ｇは、ポンプ圧力Ｐｐ、エンジン回転数Ｎ、
および実際の総流量Ｑｐを読み込む。

【００９２】次に、比例部１４ａは、ポジティブコント
ロール処理を行う。すなわち、パイロット圧力Ｐｉか
ら、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに要求する総押し
退け容積Ｄｐｉを求める（処理３）。

【００９３】そして、比例部１４ａは、総押し退け容積
Ｄｐｉに相当する信号を選択部１４ｃに出力する。

【００９４】次に、制限部１４ｂは、ポンプトルク制限
処理を行う。すなわち、ポンプトルクがエンジンＥの出
力トルクを超えない総押し退け容積である制限総押し退
け容積Ｄｐｐをポンプ圧力Ｐｐから求める（処理４）。

【００９５】そして、制限部１４ｂは、この制限総押し
退け容積Ｄｐｐに相当する信号を選択部１４ｃに出力す
る。

【００９６】次に、選択部１４ｃは、総押し退け容積Ｄ
ｐｉおよび制限総押し退け容積Ｄｐｐのいずれか小さい
方の総押し退け容積を可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂ
に実際に要求する要求総押し退け容積Ｄｐとして選択す
る（処理５）。

【００９７】すなわち、比例部１４ａで求められた総押
し退け容積Ｄｐｉが制限総押し退け容積Ｄｐｐ以下（Ｄ
ｐｉ≦Ｄｐｐ）のとき、選択部１４ｃは、可変容量形油
圧ポンプ１ａ，１ｂに実際に要求する要求総押し退け容
積Ｄｐとして総押し退け容積Ｄｐｉを選択する（Ｄｐ＝
Ｄｐｉ）。また、総押し退け容積Ｄｐｉが制限総押し退
け容積Ｄｐｐよりも大きい（Ｄｐｉ＞Ｄｐｐ）とき、選
択部１４ｃは、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに実際
に要求する要求総押し退け容積Ｄｐとして制限総押し退
け容積Ｄｐｐを選択する（Ｄｐ＝Ｄｐｐ）。

【００９８】そして、選択部１４ｃは、上述した要求総
押し退け容積Ｄｐに相当する信号を、流量分配部１４ｄ
へ出力する。

【００９９】次に、流量分配部１４ｄは、要求総押し退
け容積Ｄｐを要求押し退け容積Ｄｐａ，Ｄｐｂに分けて
可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂのそれぞれに分配する
（処理６）。

【０１００】このとき、要求総押し退け容積ＤｐがＤｐ
≦Ｄｍａｘ＋Ｄｍｉｎである場合、流量分配部１４ｄ
は、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂのうちのいずれか
一方を特定し、特定した可変容量形油圧ポンプの押し退
け容積を優先的に変化させる。

【０１０１】例えば可変容量形油圧ポンプ１ａを特定し
た場合、流量分配部１４ｄは、優先側の可変容量形油圧
ポンプ１ａに要求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄｐ−Ｄｐｂを
割り当て、非優先側の可変容量形油圧ポンプ１ｂには要
求押し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｍｉｎを割り当てる。

【０１０２】同様に、可変容量形油圧ポンプ１ｂを特定
した場合、流量分配部１４ｄは、優先側の可変容量形油
圧ポンプ１ｂに要求押し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｐ−Ｄｐａ
を割り当て、非優先側の可変容量形油圧ポンプ１ａに要
求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄｍｉｎを割り当てる。

【０１０３】そして、流量分配部１４ｄは、これらの要
求押し退け容積Ｄｐａ，Ｄｐｂに相当する信号を、流量
制御部１４ｅおよび応答予測部１４ｆのそれぞれへ出力
する。

【０１０４】次に、流量制御部１４ｅは、上述した図５
に示す関数に基づいて、要求押し退け容積Ｄｐａに相当
する信号を電流値である要求押し退け容積信号Ｉａに変
換し、また要求押し退け容積Ｄｐｂに相当する信号を電
流値である要求押し退け容積信号Ｉｂに変換する。そし
て、流量制御部１４ｅは、これらの要求押し退け容積信
号Ｉａ，Ｉｂを、レギュレータ２ａ，２ｂへ出力する
（処理７）。

【０１０５】次に、応答予測部１４ｆは、可変容量形油
圧ポンプ１ａ，１ｂに要求押し退け容積Ｄｐａ，Ｄｐｂ
のそれぞれを要求された場合に、可変容量形油圧ポンプ
１ａ，１ｂのそれぞれの押し退け容積を予測する処理を
行う。すなわち、応答予測部１４ｆは、可変容量形油圧
ポンプ１ａ，１ｂのそれぞれの応答遅れやヒステリシス
などから予測される理論上の予測押し退け容積Ｄｆａ，
Ｄｆｂを求める（処理８）。

【０１０６】そして、応答予測部１４ｆは、予測押し退
け容積Ｄｆａ，Ｄｆｂに相当する信号を、判定部１４ｇ
へ出力する。

【０１０７】次に、判定部１４ｇは、予測押し退け容積
Ｄｆａ，Ｄｆｂがともに最小値（Ｄｆａ＝Ｄｍｉｎ，Ｄ
ｆｂ＝Ｄｍｉｎ）であるかどうかを確認する（処理
９）。

【０１０８】次に、（処理９）で、予測押し退け容積Ｄ
ｆａ，Ｄｆｂがともには最小値Ｄｍｉｎでないとき、す
なわち「ＮＯ」のとき、予測押し退け容積Ｄｆａ，Ｄｆ
ｂとエンジン回転数Ｎとから、可変容量形油圧ポンプ１
ａ，１ｂの理論上の吐出総流量Ｑｔｈ｛Ｑｔｈ＝（Ｄｆ
ａ＋Ｄｆｂ）×Ｎ｝を求める（処理１０）。

【０１０９】次に、判定部１４ｇは、予め記憶してある
ポンプ圧力−リーク流量テーブルを参照してポンプ圧力
Ｐｐに対応するポンプ１ａ，１ｂの合計リーク量Ｑｆｌ
を求める（処理１１）。

【０１１０】次に、判定部１４ｇは、（処理１０）で求
めた理論上の吐出総流量Ｑｔｈと合計リーク量Ｑｆｌか
ら、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂが吐出した圧油が
チェック弁３ａ，３ｂを介して合流した後の、理論上の
総流量Ｑｆ（Ｑｆ＝Ｑｔｈ−Ｑｆｌ）を求める（処理１
２）。

【０１１１】次に、判定部１４ｇは、ポンプ圧力−許容
流量差テーブルを参照し、ポンプ圧力Ｐｐに対応する許
容流量差ΔＱｔｏｌを求める（処理１３）。

【０１１２】次に、判定部１４ｇは、（処理１２）で求
めた理論上の総流量Ｑｆと、流量センサ４によって検出
された実際の総流量Ｑｐとから、流量差ΔＱ（＝Ｑｆ−
Ｑｐ）を求める（処理１４）。

【０１１３】次に、判定部１４ｇは、（処理８）で求め
られた予測押し退け容積Ｄｆｂだけが最小値Ｄｍｉｎで
ある（Ｄｆｂ＝Ｄｍｉｎ）かどうかを確認する（処理１
５）。

【０１１４】次に、（処理１５）で、予測押し退け容積
Ｄｆｂだけが最小値Ｄｍｉｎである（Ｄｆｂ＝Ｄｍｉ
ｎ）とき、すなわち「ＹＥＳ」のときは、判定部１４ｇ
は、予測押し退け容積Ｄｆａが、Ｄｆａ≦Ｄｍａｘであ
ることを確認する（処理１６）。

【０１１５】次に、（処理１６）で、予測押し退け容積
Ｄｆａが、Ｄｆａ≦Ｄｍａｘであるとき、すなわち「Ｙ
ＥＳ」のときには、可変容量形油圧ポンプ１ａの要求押
し退け容積Ｄｐａを優先的に変化させるために特定され
ている状態であり、要求押し退け容積ＤｐａがＤｐａ＝
Ｄｐ−Ｄｐｂであることが確認される。つまり、（処理
１４）で求められた流量差ΔＱは、ΔＱ＝ΔＱａである
ことが確認される。そして、判定部１４ｇは、（処理１
３）で求められた許容流量差ΔＱｔｏｌよりも流量差Δ
Ｑａが大きい状態（ΔＱａ＞ΔＱｔｏｌ）かどうかを確
認する（処理１７）。

【０１１６】次に、（処理１７）で、この流量差ΔＱａ
がΔＱａ＞ΔＱｔｏｌの状態とき、すなわち「ＹＥＳ」
のとき、判定部１４ｇは、可変容量形油圧ポンプ１ａが
ΔＱａ＞ΔＱｔｏｌの状態のままで監視時間Ｔｅａ＝Ｔ
ａが経過し、すなわち監視時間が時間Ｔｅａ＝Ｔａから
カウントされ、監視時間の残り時間がなくなって監視時
間Ｔｅａ＝０になるかどうかを確認する（処理１８）。

【０１１７】そして、（処理１８）で、監視時間Ｔｅａ
＝０になったとき、すなわち「ＹＥＳ」のとき、判定部
１４ｇは、可変容量形油圧ポンプ１ａに機能低下が生じ
ていると判定する。このとき、判定部１４ｇは、可変容
量形油圧ポンプ１ａに機能低下が生じていることを示す
ために、フラグＦａをＦａ＝異常に設定する（処理２
０）。

【０１１８】また、（処理１８）で、監視時間Ｔｅａ＝
Ｔａが経過せず、監視時間Ｔｅａ＝０にならなかったと
きには、すなわち「ＮＯ」のときには、コントローラ１
４は、処理手順を更新（Ｔｅａ＝Ｔｅａ−１）する（処
理１９）。

【０１１９】また、（処理１５）で、予測押し退け容積
Ｄｆｂのみが最小値Ｄｍｉｎではない状態が確認された
ときと、（処理１６）で、予測押し退け容積ＤｆａがＤ
ｆａ≦Ｄｍａｘではない状態が確認されたときと、（処
理１７）で、流量差ΔＱａ＞ΔＱｔｏｌでない状態が確
認されたとき、すなわち（処理１５）、（処理１６）、
および（処理１７）で「ＮＯ」のときは、コントローラ
１４は、監視時間ＴｅａをＴｅａ＝Ｔａに再設定する
（処理２１）。

【０１２０】次に、（処理１９）、（処理２０）、およ
び（処理２１）のいずれかを経たのち、判定部１４ｇ
は、（処理８）で求められた予測押し退け容積Ｄｆａの
みが最小値Ｄｍｉｎである（Ｄｆａ＝Ｄｍｉｎ）かどう
かを確認する（処理２２）。

【０１２１】次に、（処理２２）で、予測押し退け容積
Ｄｆａのみが最小値Ｄｍｉｎである（Ｄｆａ＝Ｄｍｉ
ｎ）とき、すなわち「ＹＥＳ」のとき、判定部１４ｇ
は、予測押し退け容積Ｄｆｂが、Ｄｆｂ≦Ｄｍａｘであ
ることを確認する（処理２３）。

【０１２２】次に、（処理２３）で、予測押し退け容積
ＤｆｂがＤｆｂ≦Ｄｍａｘであるときには、すなわち
「ＹＥＳ」のときには、可変容量形油圧ポンプ１ｂが要
求押し退け容積Ｄｐｂを優先的に変化させるために特定
されている状態であり、要求押し退け容積ＤｐｂがＤｐ
ｂ＝Ｄｐ−Ｄｐａであることが確認される。つまり、
（処理１４）で求められた流量差ΔＱは、ΔＱ＝ΔＱｂ
であることが確認される。そして、判定部１４ｇは、
（処理１３）で求められた許容流量差ΔＱｔｏｌよりも
流量差ΔＱｂが大きい状態（ΔＱｂ＞ΔＱｔｏｌ）かど
うかを確認する（処理２４）。

【０１２３】次に、（処理２４）で、この流量差ΔＱｂ
がΔＱｂ＞ΔＱｔｏｌの状態とき、すなわち「ＹＥＳ」
のとき、判定部１４ｇは、可変容量形油圧ポンプ１ｂが
ΔＱｂ＞ΔＱｔｏｌの状態のままで監視時間Ｔｅｂ＝Ｔ
ｂが経過し、すなわち監視時間Ｔｅｂ＝Ｔｂからカウン
トされ、監視時間がなくなって監視時間Ｔｅｂ＝０にな
るかどうかを確認する（処理２５）。

【０１２４】次に、（処理２５）で、監視時間Ｔｅｂ＝
０になったとき、すなわち「ＹＥＳ」のとき、判定部１
４ｇは、可変容量形油圧ポンプ１ｂに機能低下が生じて
いると判定する。このとき、判定部１４ｇは、可変容量
形油圧ポンプ１ｂに機能低下が生じていることを示すた
めに、フラグＦｂをＦｂ＝異常に設定する（処理２
７）。

【０１２５】また、（処理２５）で、監視時間Ｔｅｂ＝
Ｔｂが経過せず、監視時間Ｔｅｂ＝０にならなかったと
き、すなわち「ＮＯ」のとき、処理手順が更新（Ｔｅｂ
＝Ｔｅｂ−１）される（処理２９）。

【０１２６】また、（処理２２）で、予測押し退け容積
Ｄｆｂのみが最小値Ｄｍｉｎではない状態が確認された
ときと、（処理２３）で、予測押し退け容積ＤｆｂがＤ
ｆｂ≦Ｄｍａｘではない状態が確認されたときと、（処
理２４）で、流量差ΔＱｂ＞ΔＱｔｏｌでない状態が確
認されたとき、すなわち（処理２２）、（処理２３）、
および（処理２４）で「ＮＯ」のときは、監視時間Ｔｅ
ｂをＴｅｂ＝Ｔｂに再設定する（処理２８）。

【０１２７】なお、（処理９）で、予測押し退け容積Ｄ
ｆａ，Ｄｆｂがともに、最小値Ｄｍｉｎのときは、すな
わち「ＹＥＳ」のときは、コントローラ１４は、可変容
量形油圧ポンプ１ａ，１ｂの機能低下の有無を確認しな
い。このとき、コントローラ１４は、監視時間Ｔｅａ，
Ｔｅｂのそれぞれを、Ｔｅａ＝Ｔａ，Ｔｅｂ＝Ｔｂに再
設定する（処理２９）。

【０１２８】このようにして、コントローラ１４は、可
変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂを監視し、（処理２６）
〜（処理２９）のうちのいずれかを経たのち、出力部１
４ｈによってフラグＦａ，Ｆｂを警告手段１６へ出力
し、外部へ可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂの機能が低
下していないかどうかを知らせる。

【０１２９】このように、第１の実施形態では、コント
ローラ１４によって、油圧ショベルの作業を停止させる
ことなく、自動的に、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂ
のそれぞれについて機能低下が生じていないかどうかを
監視することができる。これにより、油圧ショベルによ
って行われる作業の能率を低下させることがない。ま
た、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに機能低下が生じ
ていないかどうかを特別に時間を割いて点検する必要が
なく、作業者に煩わしさを与えることがない。

【０１３０】また、この第１の実施形態では、チェック
弁３ａ，３ｂを介して実際に合流した流量を検出する流
量センサ４を設ければよいので、流量センサの数を抑え
ることができる。これにより、装置製作費用が安くて済
む。

【０１３１】また、この第１の実施形態では、入力トル
ク制御を実施するために設けられるポンプ圧力センサ５
を利用しているので、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂ
に個別に圧力センサを設けなくてもよく、この点でも装
置製作費用が安くて済む。

【０１３２】次に、本発明の第２の実施形態を図７〜１
０に基づいて説明する。

【０１３３】図７は、本発明の第２の実施形態に備えら
れるポンプ流量制御手段の要部構成を示す図、図８は、
第２の実施形態に備えられるコントローラの要部構成を
示すブロック図、図９，１０は、図８に示すコントロー
ラにおける処理手順を示すフローチャートである。な
お、図７〜１０に付した符号のうち、第１の実施形態と
同じものには、同じ符号を付してある。

【０１３４】第２の実施形態は、上述した第１の実施形
態と同様に、例えば図１に示す油圧ショベルに備えられ
る。この第２の実施形態の構成は、第１の実施形態の構
成と、次に述べる点で異なる。

【０１３５】すなわち、第２の実施形態は、図７に示す
ように、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂのそれぞれの
押し退け容積を検出する押し退け容積センサ２５ａ，２
５ｂを備える。押し退け容積センサ２５ａは、可変容量
形油圧ポンプ１ａの押し退け容積Ｄａに相当する信号を
コントローラ２４に出力し、押し退け容積センサ２５ｂ
は、可変容量形油圧ポンプ１ｂの押し退け容積Ｄｂに相
当する信号をコントローラ２４に出力する。

【０１３６】このコントローラ２４は、図７に示すよう
に、上述した図２に示すコントローラ１４から応答予測
部１４ｆを省いたものである。このコントローラ２４
は、押し退け容積センサ２５ａ，２５ｂから出力された
押し退け容積Ｄａ，Ｄｂに相当する信号が、判定部１４
ｇに入力される構成にしてある。

【０１３７】このように構成した第２の実施形態は、可
変容量形油圧ポンプ１ａ、１ｂに機能低下を生じていな
いかどうかの監視を、図９，１０に示す処理手順で行
う。

【０１３８】すなわち、コントローラ２４は、まず、出
力するフラグＦａ，Ｆｂの値を、正常値（Ｆａ＝Ｆｂ＝
正常）に設定し、可変容量形油圧ポンプ１ａの動作状態
を監視する監視時間ＴｅａをＴｅａ＝Ｔａに設定し、可
変容量形油圧ポンプ１ｂの動作状態を監視する監視時間
ＴｅｂをＴｅｂ＝Ｔｂに設定する（処理１）。

【０１３９】次に、コントローラ２４は、パイロット圧
力センサ１１によって検出されたパイロット圧力Ｐｉ、
ポンプ圧力センサ５によって検出されたポンプ圧力Ｐ
ｐ、流量センサ４によって検出された実際の総流量Ｑ
ｐ、および回転センサ１５によって検出されたエンジン
回転数Ｎのそれぞれに相当する信号を読み込む（処理
２）。

【０１４０】このとき、比例部１４ａは、パイロット圧
力Ｐｉに相当する信号を読み込む。また、制限部１４ｂ
は、ポンプ圧力Ｐｐに相当する信号を読み込む。また、
判定部１４ｇは、ポンプ圧力Ｐｐ、エンジン回転数Ｎ、
および実際の総流量Ｑｐを読み込む。

【０１４１】次に、比例部１４ａは、ポジティブコント
ロール処理を行う。すなわち、比例部１４ａは、パイロ
ット圧力Ｐｉから、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに
要求する総押し退け容積Ｄｐｉを求める（処理３）。

【０１４２】そして、比例部１４ａは、総押し退け容積
Ｄｐｉに相当する信号を選択部１４ｃに出力する。選択
部１４は、総押し退け容積Ｄｐｉに相当する信号を読み
込む。

【０１４３】次に、制限部１４ｂは、ポンプトルク制限
処理を行う。すなわち、制限部１４ｂは、ポンプトルク
がエンジンＥの出力トルクを超えない総押し退け容積、
すなわち制限総押し退け容積Ｄｐｐをポンプ圧力Ｐｐか
ら求める（処理４）。

【０１４４】そして、制限部１４ｂは、制限総押し退け
容積Ｄｐｐに相当する信号を選択部１４ｃへ出力する。

【０１４５】次に、選択部１４ｃは、総押し退け容積Ｄ
ｐｉおよび制限総押し退け容積Ｄｐｐのいずれか小さい
方の押し退け容積を可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに
実際に要求する要求総押し退け容積Ｄｐとして選択する
（処理５）。

【０１４６】すなわち、比例部１４ａで求められた総押
し退け容積Ｄｐｉが制限総押し退け容積Ｄｐｐ以下（Ｄ
ｐｉ≦Ｄｐｐ）のとき、選択部１４ｃは、可変容量形油
圧ポンプ１ａ，１ｂに実際に要求する要求総押し退け容
積Ｄｐとして総押し退け容積Ｄｐｉを選択する（Ｄｐ＝
Ｄｐｉ）。また、総押し退け容積Ｄｐｉが制限総押し退
け容積Ｄｐｐよりも大きい（Ｄｐｉ＞Ｄｐｐ）とき、選
択部１４ｃは、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに実際
に要求する要求総押し退け容積Ｄｐとして制限総押し退
け容積Ｄｐｐを選択する（Ｄｐ＝Ｄｐｐ）。

【０１４７】そして、選択部１４ｃは、上述した要求総
押し退け容積Ｄｐに相当する信号を、流量分配部１４ｄ
へ出力する。

【０１４８】次に、流量分配部１４ｄは、要求総押し退
け容積Ｄｐを要求押し退け容積Ｄｐａ，Ｄｐｂに分けて
可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂのそれぞれに分配する
（処理６）。

【０１４９】このとき、要求総押し退け容積ＤｐがＤｐ
≦Ｄｍａｘ＋Ｄｍｉｎである場合、流量分配部１４ｄ
は、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂのいずれかを特定
し、特定した可変容量形油圧ポンプの押し退け容積を優
先的に変化させる。

【０１５０】例えば可変容量形油圧ポンプ１ａを特定し
た場合、流量分配部１４ｄは、可変容量形油圧ポンプ１
ａに要求押し退け容積Ｄｐａ＝Ｄｐ−Ｄｐｂを割り当
て、可変容量形油圧ポンプ１ｂには要求押し退け容積Ｄ
ｐｂ＝Ｄｍｉｎを割り当てる。

【０１５１】同様に、可変容量形油圧ポンプ１ｂを特定
した場合、流量分配部１４ｄは、可変容量形油圧ポンプ
１ｂに要求押し退け容積Ｄｐｂ＝Ｄｐ−Ｄｐａを割り当
て、可変容量形油圧ポンプ１ａに要求押し退け容積Ｄｐ
ａ＝Ｄｍｉｎを割り当てる。

【０１５２】そして、流量分配部１４ｄは、これらの要
求押し退け容積Ｄｐａ，Ｄｐｂに相当する信号を、流量
制御部１４ｅへ出力する。

【０１５３】次に、流量制御部１４ｅは、上述した図５
に示す関数に基づいて、要求押し退け容積Ｄｐａを電流
値である要求押し退け容積信号Ｉａに変換し、また要求
押し退け容積Ｄｐｂに相当する信号を電流値である要求
押し退け容積信号Ｉｂに変換し、レギュレータ２ａ，２
ｂへ出力する（処理７）。

【０１５４】次に、判定部２４ｇは、押し退け容積セン
サ２５ａ，２５ｂによって検出された押し退け容積Ｄ
ａ，Ｄｂに相当する信号を読み込む（処理８−１）。

【０１５５】次に、判定部２４ｇは、押し退け容積Ｄ
ａ，Ｄｂがともに最小値（Ｄａ＝Ｄｍｉｎ，Ｄｂ＝Ｄｍ
ｉｎ）であるかどうかを確認する（処理９−１）。

【０１５６】次に、（処理９−１）で、押し退け容積Ｄ
ａ，Ｄｂがともに最小値Ｄｍｉｎでないとき、すなわち
「ＮＯ」のとき、判定部２４ｇは、押し退け容積Ｄａ，
Ｄｂとエンジン回転数Ｎとから可変容量形油圧ポンプ１
ａ，１ｂの理論上の吐出総流量Ｑｔｈ｛Ｑｔｈ＝（Ｄａ
＋Ｄｂ）×Ｎ｝を求める（処理１０−１）。

【０１５７】次に、判定部２４ｇは、予め記憶してある
ポンプ圧力−リーク流量テーブルを参照して、ポンプ圧
力Ｐｐに対応するポンプ１ａ，１ｂの合計リーク量Ｑｆ
ｌを求める（処理１１）。

【０１５８】次に、判定部２４ｇは、（処理１０−１）
で求めた理論上の吐出総流量Ｑｔｈと合計リーク量Ｑｆ
ｌから、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂが吐出した圧
油がチェック弁３ａ，３ｂを介して合流した後の、理論
上の総流量Ｑｆ（Ｑｆ＝Ｑｔｈ−Ｑｆｌ）を求める（処
理１２）。

【０１５９】次に、判定部２４ｇは、ポンプ圧力−許容
流量差テーブルを参照し、ポンプ圧力Ｐｐに対応する許
容流量差ΔＱｔｏｌを求める（処理１３）。

【０１６０】次に、判定部２４ｇは、（処理１２）で求
めた理論上の総流量Ｑｆと、流量センサ４によって検出
された実際の総流量Ｑｐとから、流量差ΔＱ（＝Ｑｆ−
Ｑｐ）を求める（処理１４）。

【０１６１】次に、判定部２４ｇは、（処理８−１）で
読み込まれた押し退け容積Ｄｂだけが最小値Ｄｍｉｎで
あるかどうかを確認する（処理１５−１）。

【０１６２】次に、（処理１５−１）で、押し退け容積
Ｄｂのみが最小値Ｄｍｉｎであるとき、すなわち「ＹＥ
Ｓ」のときは、判定部２４ｇは、押し退け容積ＤａがＤ
ａ≦Ｄｍａｘであることを確認する（処理１６−１）。

【０１６３】次に、（処理１６−１）で、押し退け容積
ＤａがＤａ≦Ｄｍａｘであるときには、すなわち「ＹＥ
Ｓ」のときには、可変容量形油圧ポンプ１ａが要求押し
退け容積Ｄｐａを優先的に変化させるために特定されて
いる状態であり、要求押し退け容積ＤｐａがＤｐａ＝Ｄ
ｐ−Ｄｐｂであることが確認される。つまり、（処理１
３）で求められた流量差ΔＱは、ΔＱ＝ΔＱａであるこ
とが確認される。そして、判定部２４ｇは、（処理１
４）で求められた許容流量差ΔＱｔｏｌよりも流量差Δ
Ｑａが大きい状態（ΔＱａ＞ΔＱｔｏｌ）かどうかを確
認する（処理１７）。

【０１６４】次に、（処理１７）で、この流量差ΔＱａ
がΔＱａ＞ΔＱｔｏｌの状態とき、すなわち「ＹＥＳ」
のとき、判定部２４ｇは、可変容量形油圧ポンプ１ａが
ΔＱａ＞ΔＱｔｏｌの状態のままで監視時間Ｔｅａ＝Ｔ
ａが経過し、すなわち監視時間が時間Ｔｅａ＝Ｔａから
カウントされ、監視時間の残り時間がなくなって監視時
間Ｔｅａ＝０になるかどうかを確認する（処理１８）。

【０１６５】そして、（処理１８）で、監視時間Ｔｅａ
＝０になったとき、すなわち「ＹＥＳ」のとき、判定部
２４ｇは、可変容量形油圧ポンプ１ａに機能低下が生じ
ていると判定する。このとき、判定部２４ｇは、可変容
量形油圧ポンプ１ａに機能低下が生じていることを示す
ためにフラグＦａをＦａ＝異常に設定する（処理２
０）。

【０１６６】また、（処理１８）で、監視時間Ｔｅａ＝
Ｔａが経過せず、監視時間Ｔｅａ＝０にならなかったと
きには、すなわち「ＮＯ」のときには、コントローラ１
４は、処理手順を更新（Ｔｅａ＝Ｔｅａ−１）する（処
理１９）。

【０１６７】また、（処理１５−１）で、押し退け容積
Ｄｂのみが最小値Ｄｍｉｎではない状態が確認されたと
きと、（処理１６−１）で、押し退け容積ＤａがＤａ≦
Ｄｍａｘではない状態が確認されたときと、（処理１
７）で、流量差ΔＱａ＞ΔＱｔｏｌでない状態が確認さ
れたとき、すなわち（処理１５−１）、（処理１６−
１）、および（処理１７）で「ＮＯ」のときは、コント
ローラ１４は、監視時間ＴｅａをＴｅａ＝Ｔａに再設定
する（処理２１）。

【０１６８】次に、（処理１９）、（処理２０）、およ
び（処理２１）のいずれかを経たのち、判定部１４ｇ
は、（処理８−１）で読込まれた押し退け容積Ｄａが最
小値Ｄｍｉｎであるかどうかを確認する（処理２２−
１）。

【０１６９】次に、（処理２２−１）で、押し退け容積
Ｄａのみが最小値Ｄｍｉｎである（Ｄａ＝Ｄｍｉｎ）と
き、すなわち「ＹＥＳ」のとき、判定部１４ｇは、押し
退け容積ＤｂがＤｂ≦Ｄｍａｘであることを確認する
（処理２３−１）。

【０１７０】次に、（処理２３−１）で、押し退け容積
ＤｂがＤｂ≦Ｄｍａｘであるときには、すなわち「ＹＥ
Ｓ」のときには、可変容量形油圧ポンプ１ｂが要求押し
退け容積Ｄｐｂを優先的に変化させるために特定されて
いる状態であり、要求押し退け容積ＤｐｂがＤｐｂ＝Ｄ
ｐ−Ｄｐａであることが確認される。つまり、（処理１
４）で求められた流量差ΔＱは、ΔＱ＝ΔＱｂであるこ
とが確認される。そして、判定部２４ｇは、（処理１
３）で求められた許容流量差ΔＱｔｏｌよりも流量差Δ
Ｑｂが大きい状態（ΔＱｂ＞ΔＱｔｏｌ）かどうかを確
認する（処理２４）。

【０１７１】次に、（処理２４）で、この流量差ΔＱｂ
がΔＱｂ＞ΔＱｔｏｌの状態とき、すなわち「ＹＥＳ」
のとき、判定部２４ｇは、可変容量形油圧ポンプ１ｂが
ΔＱｂ＞ΔＱｔｏｌの状態のままで監視時間Ｔｅｂ＝Ｔ
ｂが経過し、すなわち監視時間Ｔｅｂ＝Ｔｂからカウン
トされ、監視時間がなくなって監視時間Ｔｅｂ＝０にな
るかどうかを確認する（処理２５）。

【０１７２】次に、（処理２５）で、監視時間Ｔｅｂ＝
０になったとき、すなわち「ＹＥＳ」のとき、判定部２
４ｇは、可変容量形油圧ポンプ１ｂに機能低下が生じて
いると判定する。このとき、判定部２４ｇは、可変容量
形油圧ポンプ１ｂに機能低下が生じていることを示すた
めに、フラグＦｂをＦｂ＝異常に設定する（処理２
７）。

【０１７３】また、（処理２５）で、監視時間Ｔｅｂ＝
Ｔｂが経過せず、監視時間Ｔｅｂ＝０にならなかったと
き、すなわち「ＮＯ」のとき、処理手順が更新（Ｔｅｂ
＝Ｔｅｂ−１）される（処理２９）。

【０１７４】また、（処理２２−１）で、押し退け容積
Ｄａのみが最小値Ｄｍｉｎではない状態が確認されたと
きと、（処理２３−１）で、押し退け容積ＤｂがＤｂ≦
Ｄｍａｘではない状態が確認されたときと、（処理２
４）で、流量差ΔＱｂ＞ΔＱｔｏｌでない状態が確認さ
れたとき、すなわち（処理２２−１）、（処理２３−
１）、および（処理２４）で「ＮＯ」のときは、監視時
間ＴｅｂをＴｅｂ＝Ｔｂに再設定する（処理２８）。

【０１７５】なお、（処理９−１）で、押し退け容積Ｄ
ａ，Ｄｂがともに、最小値Ｄｍｉｎのときは、すなわち
「ＹＥＳ」のときは、コントローラ２４は、可変容量形
油圧ポンプ１ａ，１ｂの機能低下の有無を確認しない。
このとき、コントローラ１４は、監視時間Ｔｅａ，Ｔｅ
ｂのそれぞれを、Ｔｅａ＝Ｔａ，Ｔｅｂ＝Ｔｂに再設定
する（処理２９）。

【０１７６】このように、コントローラ２４は、可変容
量形油圧ポンプ１ａ，１ｂを監視し、（処理２６）〜
（処理２９）のうちのいずれかを経たのち、出力部１４
ｈによってフラグＦａ，Ｆｂを警告手段１６へ出力し、
外部へ可変容量形油圧ポンプ１ａ，１ｂの機能が低下し
ていないかどうかを知らせる。

【０１７７】このように、第２の実施形態では、コント
ローラ２４によって、油圧ショベルを作業中に停止させ
ることなく、自動的に、可変容量形油圧ポンプ１ａ，１
ｂに機能低下が生じていないかどうかを監視することが
できる。これにより、油圧ショベルによって行われる作
業の能率を低下させることがない。また、可変容量形油
圧ポンプ１ａ，１ｂに機能低下が生じていないかどうか
を、特別に時間を割いて点検する必要がなく、作業者に
煩わしさを与えることがない。

【０１７８】また、この第２の実施形態では、第１の実
施形態と同様に、入力トルク制御を実施するために設け
られるポンプ圧力センサ５を利用しているので、可変容
量形油圧ポンプ１ａ，１ｂに個別に圧力センサを設けな
くてもよく、この点でも装置製作費用が安くて済む。

【０１７９】また、この第２の実施形態では、第１の実
施形態と異なり、押し退け容積Ｄａ，Ｄｂを押し退け容
積センサ２５ａ，２５ｂによって検出し、判定部２４ｇ
に入力する。これにより、第１の実施形態のコントロー
ラ１４に設けた応答予測部を省くことができ、コントロ
ーラをより簡略化することができる。

【０１８０】

【発明の効果】以上のように、本発明では、油圧作業機
を作業中に停止させることなく、自動的に、各可変容量
形油圧ポンプに機能低下が生じていないかどうかを監視
することができる。これにより、油圧作業機によって行
われる作業の能率を低下させることなく、また、作業者
に煩わしさを与えることがない。

【０１８１】また、本発明では、整備や修理などの作業
を行う前に、どの可変容量形油圧ポンプに機能低下が生
じているかを予め把握できる。これにより、どの可変容
量形油圧ポンプに機能低下が生じているかを特別に時間
を割いて点検する必要がなく、整備や修理を短時間で行
うことことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧作業機のポンプ監視装置の第１の
実施形態の全体構成を示す油圧回路図である。

【図２】図１の第１の実施形態に備えられるコントロー
ラの要部構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示すコントローラにおける処理手順を示
すフローチャートである。

【図４】図３に示すフローチャートの続きのフローチャ
ートである。

【図５】図１に示す第１の実施形態で得られる特性を示
す図である。

【図６】図２に示すコントローラの流量制御部から出力
される要求流量信号の特性を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に備えられるポンプ流
量制御手段の要部構成を示す図である。

【図８】第２の実施形態に備えられるコントローラの要
部構成を示すブロック図である。

【図９】図７のコントローラにおける処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１０】図９に示すフローチャートの続きのフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ａ 可変容量形油圧ポンプ １ｂ 可変容量形油圧ポンプ ２ａ レギュレータ（ポンプ流量制御手段） ２ｂ レギュレータ（ポンプ流量制御手段） ３ａ チェック弁 ３ｂ チェック弁 ４ 流量センサ（実流量検出手段） ５ ポンプ圧力センサ ７ 方向切換弁 ８ アクチュエータ １１ パイロット圧力センサ １４ コントローラ １４ａ 比例部（要求総押し退け容積演算手段） １４ｂ 制限部（要求総押し退け容積演算手段） １４ｃ 選択部（要求総押し退け容積演算手段） １４ｄ 流量分配部（割当手段） １４ｅ 流量制御部（割当手段） １４ｆ 応答予測部（総流量演算手段） １４ｇ 判定部（総流量演算手段、流量差演算手段、判
定手段） １４ｈ 出力部（出力手段） １５ 回転センサ １６ 警告手段 ２４ コントローラ ２４ｇ 判定部（総流量演算手段、流量差演算手段、判
定手段） ２５ａ 押し退け容積センサ ２５ｂ 押し退け容積センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機により駆動される複数の可変容量
   形油圧ポンプと、これらの可変容量形油圧ポンプの吐出
   管路に設けられるチェック弁と、複数の前記可変容量形
   油圧ポンプの押し退け容積のそれぞれを制御するポンプ
   流量制御手段とを備え、複数の前記可変容量形油圧ポン
   プから吐出されて前記チェック弁を介して合流する圧油
   を、所定のアクチュエータに供給して、該当する作業部
   材を駆動する油圧作業機に備えられ、複数の前記可変容
   量形油圧ポンプから吐出される総流量に基づいて、複数
   の前記可変容量形油圧ポンプのいずれかに機能低下が生
   じていないかどうかを監視する油圧作業機のポンプ監視
   装置において、 複数の前記可変容量形油圧ポンプに要求する要求総押し
   退け容積を求める要求総押し退け容積演算手段と、 前記可変容量形油圧ポンプのうち監視対象となる可変容
   量形油圧ポンプの押し退け容積のみが変化するように、
   前記要求総押し退け容積を前記可変容量形油圧ポンプの
   それぞれに分配させるように割り当てる割当手段と、 前記チェック弁の下流で実際に合流する圧油の流量を検
   出する実流量検出手段と、 前記チェック弁の下流で合流する理論上の総流量を求め
   る総流量演算手段と、 前記実流量検出手段で検出された実際の総流量と、前記
   要求総流量演算手段で求められた前記理論上の総流量と
   の流量差を求める流量差演算手段と、 この流量差演算手段で求められた流量差が、予め記憶し
   てある許容流量差よりも大きいかどうかを判定する判定
   手段と、 前記流量差が前記許容流量差よりも大きいと判定された
   ときに、所定の監視信号を出力する出力手段とを備える
   ことを特徴とする油圧作業機のポンプ監視装置。