JP2002317771A - Hydraulic pump control device - Google Patents

Hydraulic pump control device

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JP2002317771A
JP2002317771A JP2001124049A JP2001124049A JP2002317771A JP 2002317771 A JP2002317771 A JP 2002317771A JP 2001124049 A JP2001124049 A JP 2001124049A JP 2001124049 A JP2001124049 A JP 2001124049A JP 2002317771 A JP2002317771 A JP 2002317771A
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pressure
hydraulic pump
cylinder
valve
external
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Koji Ogata
浩次 緒方
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic pump control device offering simple and inexpensive construction permitting easy change into mechanical control even when an electric system is in trouble. SOLUTION: The hydraulic pump control device comprises a first pilot line 24 and a second pilot line 25 formed and a shuttle valve 26 provided therebetween. The shuttle valve 26 selects higher one of a pressure P1 in the first pilot line 24 and a pressure P2 in the second pilot line 25. The output of the shuttle valve 26 is guided to a flow control cylinder 28. The pressure P2 in the second pilot line 25 is guided to a horse power control cylinder 29. The pressure P1 is used as a pilot pressure in a normal condition, and the pressure P2 is used as the pilot pressure when the electric system is malfunctioned.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術の分野】この発明は、たとえば建設
機械等に採用される油圧ポンプの吐出流量を制御するた
めの装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling a discharge flow rate of a hydraulic pump employed in, for example, a construction machine.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】(1)
建設機械等では、作業用アタッチメントの駆動や建設
機械等(以下、「本機」という。)自身の走行を行うた
めの駆動源として油圧装置が広く採用されており、その
油圧装置の油圧発生源として、本機に搭載されたエンジ
ンにより駆動される油圧ポンプが採用されている。
[Problems to be solved by the prior art and the invention] (1)
2. Description of the Related Art A hydraulic device is widely used as a drive source for driving a work attachment or traveling a construction machine or the like (hereinafter referred to as “the machine”) itself in a construction machine or the like. As such, a hydraulic pump driven by an engine mounted on the machine has been adopted.

【0003】本機による作業の内容によっては、油圧ポ
ンプからの吐出流量を調整する必要があり、そのため、
一般に本機には油圧ポンプの流量を調整する機能が備え
られている(これを「流量制御」という。)。また、油
圧ポンプの吐出圧力は、負荷に応じて変動する。そし
て、油圧ポンプを駆動するための必要動力は、吐出圧力
と吐出流量との積に比例する。したがって、本機に搭載
されたエンジンにより油圧ポンプを駆動する場合には、
油圧ポンプを駆動するための必要動力が本機エンジンの
最大出力を超えないように油圧ポンプの吐出流量を制御
する必要がある(これを「馬力制御」という。)。
[0003] Depending on the contents of work by the machine, it is necessary to adjust the discharge flow rate from the hydraulic pump, and therefore,
Generally, this machine is provided with a function of adjusting the flow rate of a hydraulic pump (this is called "flow rate control"). Also, the discharge pressure of the hydraulic pump varies according to the load. The power required to drive the hydraulic pump is proportional to the product of the discharge pressure and the discharge flow rate. Therefore, when the hydraulic pump is driven by the engine mounted on this machine,
It is necessary to control the discharge flow rate of the hydraulic pump so that the power required to drive the hydraulic pump does not exceed the maximum output of the engine of this machine (this is called "horsepower control").

【0004】通常、本機には、かかる流量制御および馬
力制御を行うための油圧ポンプ制御装置が装備されてお
り、これによって、必要な流量の圧油がエンジンの最大
出力範囲内で供給されるようになっている。
Normally, this machine is equipped with a hydraulic pump control device for performing such flow control and horsepower control, whereby a required flow of hydraulic oil is supplied within the maximum output range of the engine. It has become.

【0005】ところで、このような制御は一般に電磁弁
等を用いて電気的に行われるため、仮に電気系統に故障
が生じた場合には制御不能となる。そのような非常時に
対応するために、電気的制御から機械的制御に切り換え
るための手段が講じられている(特開平10−2810
73号公報参照)。
[0005] Such control is generally performed electrically using an electromagnetic valve or the like, so that if a failure occurs in the electric system, the control becomes impossible. In order to cope with such an emergency, a means for switching from electrical control to mechanical control is taken (Japanese Patent Laid-Open No. 10-2810).
No. 73).

【0006】(2) 図5は、そのような制御を行うため
の従来の油圧ポンプ制御装置の構成を示したものであ
る。
(2) FIG. 5 shows a configuration of a conventional hydraulic pump control device for performing such control.

【0007】同図に示すように、この油圧ポンプ制御装
置1は、油圧ポンプ(斜板ポンプ)2の斜板の傾転角を
サーボシリンダ3により変化させることにより吐出流量
を制御するようになっている。このサーボシリンダ3
は、常時においては、後述するように、電磁比例弁4に
より供給されるパイロット圧(電磁比例弁4の二次圧)
により駆動されるが、電磁比例弁4を制御する電気系統
が故障した場合には、冗長弁5の操作により電気的制御
から機械的制御(油圧的制御)に切り換えることができ
るようになっている。
As shown in FIG. 1, the hydraulic pump control device 1 controls the discharge flow rate by changing the tilt angle of a swash plate of a hydraulic pump (swash plate pump) 2 by a servo cylinder 3. ing. This servo cylinder 3
Is always the pilot pressure (secondary pressure of the electromagnetic proportional valve 4) supplied by the electromagnetic proportional valve 4 as described later.
When the electrical system that controls the electromagnetic proportional valve 4 fails, the redundant valve 5 can be operated to switch from electrical control to mechanical control (hydraulic control). .

【0008】詳述すると、常時においては冗長弁5は図
に示すモードに設定されている。また、電磁比例弁4の
一次側には外部圧Psv(本機側から導かれる一定圧)が
導かれており、この外部圧Psvが電磁比例弁4のソレノ
イドの操作により、二次圧として出力される。ここで、
電磁比例弁4のソレノイドは、この制御装置1に備えら
れた電磁弁コントローラ6から出力される電気信号によ
り操作され、電磁弁コントローラ6は、油圧ポンプ2が
本機エンジンの最大出力範囲内で必要な流量の圧油を供
給することができるように出力信号を発信するようにな
っている。そして、上記二次圧は流量制御シリンダ7に
導かれ、これにより、サーボ切換弁8が駆動される。そ
の結果、サーボシリンダ3が駆動されて油圧ポンプ2の
吐出流量が調整される。
More specifically, the redundant valve 5 is normally set to the mode shown in FIG. An external pressure Psv (constant pressure guided from the main unit side) is guided to the primary side of the electromagnetic proportional valve 4, and the external pressure Psv is output as a secondary pressure by operating a solenoid of the electromagnetic proportional valve 4. Is done. here,
The solenoid of the proportional solenoid valve 4 is operated by an electric signal output from a solenoid valve controller 6 provided in the control device 1. The solenoid valve controller 6 requires that the hydraulic pump 2 be operated within the maximum output range of the engine of the machine. An output signal is transmitted so that a high flow rate of pressure oil can be supplied. Then, the secondary pressure is guided to the flow control cylinder 7, whereby the servo switching valve 8 is driven. As a result, the servo cylinder 3 is driven and the discharge flow rate of the hydraulic pump 2 is adjusted.

【0009】なお、参照符号9は馬力制御シリンダを示
しており、この馬力制御シリンダ9には図に示すように
ポンプ圧が導かれている。しかし、馬力制御シリンダ9
にはバネ10が備えられており、馬力制御シリンダ9
は、このバネ10のばね力に抗して作動するようになっ
ている。そして、このばね力はきわめて大きく設定され
ているので(予めそのように設定しておく)、馬力制御
シリンダ9の動作が規制され、馬力制御シリンダ9によ
る油圧ポンプ2の馬力制御は不能となっている。ただ
し、このようにしても、上述のように流量制御シリンダ
7により、適切な吐出流量の制御が行われるようになっ
ている。すなわち、この油圧ポンプ制御装置1は、電磁
比例弁4の電磁的操作(電気的制御)により、油圧ポン
プ2の流量制御と馬力制御とを同時に行うようになって
いる。
Reference numeral 9 denotes a horsepower control cylinder, and a pump pressure is guided to the horsepower control cylinder 9 as shown in the figure. However, the horsepower control cylinder 9
Is provided with a spring 10 and a horsepower control cylinder 9
Are operated against the spring force of the spring 10. Since this spring force is set to be extremely large (set in advance so), the operation of the horsepower control cylinder 9 is restricted, and the horsepower control cylinder 9 cannot control the horsepower of the hydraulic pump 2. I have. However, even in this case, as described above, appropriate control of the discharge flow rate is performed by the flow rate control cylinder 7. That is, the hydraulic pump control device 1 performs the flow control and the horsepower control of the hydraulic pump 2 at the same time by the electromagnetic operation (electric control) of the electromagnetic proportional valve 4.

【0010】(3) さて、油圧ポンプ制御装置1の電気
系統に故障が発生し、電磁比例弁4の操作が不能となっ
た場合には、本機エンジンが停止してしまうか、あるい
は実質的に本機による作業が不能となる。その理由は下
記の通りである。
(3) If a failure occurs in the electric system of the hydraulic pump control device 1 and the operation of the electromagnetic proportional valve 4 becomes impossible, the engine of the machine is stopped or substantially stopped. The operation with this machine becomes impossible. The reason is as follows.

【0011】まず、油圧ポンプ制御装置1がいわゆるネ
ガティブコントロールを行うものである場合は、上記馬
力制御シリンダ9の動作が規制されていることから馬力
制御がまったく行えず、そのため、油圧ポンプ2の馬力
制限が働かない。したがって、吐出流量が増加したとき
に、油圧ポンプ2を駆動するための必要動力が本機エン
ジンの最大出力を超えてしまい、その結果、本機エンジ
ンは停止してしまう。
First, when the hydraulic pump control device 1 performs so-called negative control, no horsepower control can be performed at all because the operation of the horsepower control cylinder 9 is restricted. Restrictions do not work. Therefore, when the discharge flow rate increases, the required power for driving the hydraulic pump 2 exceeds the maximum output of the engine of the present invention, and as a result, the engine of the present engine stops.

【0012】一方、油圧ポンプ制御装置1がいわゆるポ
ジティブコントロールを行うものである場合は、上記馬
力制御シリンダ9の動作が規制されているために最大馬
力制限がはたらき、吐出流量が増加しない。その結果、
実質的に本機による作業が不能となる。
On the other hand, when the hydraulic pump control device 1 performs so-called positive control, the operation of the horsepower control cylinder 9 is restricted, so that the maximum horsepower is limited and the discharge flow rate does not increase. as a result,
Work with the machine becomes practically impossible.

【0013】(4) かかる問題を解決するために上記冗
長弁5が設けられており、これを操作することにより、
油圧ポンプ制御装置1は、以下のような制御を行う。
(4) In order to solve such a problem, the above-mentioned redundant valve 5 is provided, and by operating this,
The hydraulic pump control device 1 performs the following control.

【0014】まず、冗長弁5を切り換え、これに外部パ
イロット圧Pnを導く。この外部パイロット圧Pnは、た
とえばアタッチメントの駆動用アクチュエータの作動圧
等を採用する。
First, the redundant valve 5 is switched, and the external pilot pressure Pn is led to this. As the external pilot pressure Pn, for example, an operating pressure of an actuator for driving the attachment is employed.

【0015】このようにすれば、外部パイロット圧Pn
により流量制御シリンダ7を駆動することができ、しか
もこの外部パイロット圧Pnは実際に駆動されるアクチ
ュエータの作動圧を採用するから、外部パイロット圧P
nをそのまま流量制御シリンダ7に導くだけで、適切な
流量制御が可能となる。
By doing so, the external pilot pressure Pn
Can drive the flow control cylinder 7, and the external pilot pressure Pn uses the operating pressure of the actuator that is actually driven.
Just guiding n to the flow control cylinder 7 as it is enables appropriate flow control.

【0016】また、上記外部パイロット圧Psvは馬力制
御シリンダ9に導かれるから、馬力制御シリンダ9は、
ポンプ圧および外部パイロット圧Psvによって駆動され
る(そのための前提として、バネ10のばね力は、ポン
プ圧により生じる力よりも強く、ポンプ圧と外部パイロ
ット圧Psvとの和より生じる力よりも弱く設定してお
く)。これにより、適切な馬力制御が可能となる。
Since the external pilot pressure Psv is guided to the horsepower control cylinder 9, the horsepower control cylinder 9
Driven by the pump pressure and the external pilot pressure Psv (the prerequisite for this is that the spring force of the spring 10 is set to be higher than the force generated by the pump pressure and lower than the force generated by the sum of the pump pressure and the external pilot pressure Psv). Keep it). As a result, appropriate horsepower control becomes possible.

【0017】つまり、冗長弁5を切り換えることによ
り、電気的制御から、油圧的制御に変更することがで
き、電気系統の故障が生じても、本機による作業を続行
することができる。
That is, by switching the redundant valve 5, the electric control can be changed to the hydraulic control, and even if a failure occurs in the electric system, the operation by the machine can be continued.

【0018】(5) しかしながら、かかる冗長弁5は一
種の方向切換弁であり、方向を切り換えるためのポート
およびスプールを備えている。したがって、この冗長弁
5を油圧ポンプ制御装置1に組み込んだ場合は、油圧ポ
ンプ制御装置1の構造がきわめて複雑となり、コストも
上昇する。
(5) However, the redundant valve 5 is a kind of directional switching valve, and has a port and a spool for switching directions. Therefore, when the redundant valve 5 is incorporated in the hydraulic pump control device 1, the structure of the hydraulic pump control device 1 becomes extremely complicated, and the cost increases.

【0019】そこで、本発明の目的は、電機系統に故障
が生じた場合であっても、機械的制御に簡単に切り換え
て油圧ポンプの流量を制御することができる、構造が簡
単でかつ安価な油圧ポンプ制御装置を提供することであ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide a simple and inexpensive structure that can easily switch to mechanical control to control the flow rate of a hydraulic pump even when a failure occurs in an electric system. It is to provide a hydraulic pump control device.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】(1) 上記目的を達成す
るため、本願にかかる油圧ポンプ制御装置は、油圧ポン
プの傾転角を変化させるために油圧ポンプに連結された
サーボシリンダと、サーボシリンダに連結されたサーボ
スプールおよびこれを駆動する駆動シリンダを有するサ
ーボ切換弁と、一の外部パイロット圧を一次圧とし、所
定の二次圧を上記駆動シリンダに導く電磁比例弁とを有
し、上記駆動シリンダは、油圧ポンプに要求される吐出
流量を調整する流量制御シリンダと、油圧ポンプを駆動
するための動力を一定範囲内に抑えるために油圧ポンプ
の吐出流量を調整する馬力制御シリンダとを備え、上記
流量制御シリンダは、上記電磁比例弁の二次圧および他
の外部パイロット圧のうちいずれか高圧側を選択する高
圧優先型シャトル弁を介して上記電磁比例弁の二次側に
接続されており、上記馬力制御シリンダは、上記他の外
部パイロット圧および油圧ポンプの吐出圧により、所定
のバネ力に抗して作動するように設定されていることを
特徴とするものである。
Means for Solving the Problems (1) In order to achieve the above object, a hydraulic pump control device according to the present application comprises: a servo cylinder connected to a hydraulic pump for changing a tilt angle of the hydraulic pump; A servo switching valve having a servo spool connected to a cylinder and a drive cylinder for driving the same, and an electromagnetic proportional valve that guides a predetermined secondary pressure to the drive cylinder by using one external pilot pressure as a primary pressure, The drive cylinder includes a flow control cylinder that adjusts a discharge flow rate required for the hydraulic pump, and a horsepower control cylinder that adjusts a discharge flow rate of the hydraulic pump to suppress power for driving the hydraulic pump within a certain range. Provided, the flow control cylinder includes a high-pressure priority type shuttle valve that selects any one of the high pressure side of the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve and another external pilot pressure. The horsepower control cylinder is connected to the secondary side of the electromagnetic proportional valve via the external pilot pressure and the discharge pressure of the hydraulic pump, and is set to operate against a predetermined spring force. It is characterized by having.

【0021】この構成によれば、通常において次のよう
な電気的制御により油圧ポンプの吐出流量を調整する。
まず、常時においては、他の外部パイロット圧が供給さ
れるポートにプラグを挿入しておく。すなわち、常時に
おいては、他の外部パイロット圧は必要としない。そし
て、一の外部パイロット圧が電磁比例弁の一次側に供給
され、電磁比例弁に入力される電気信号に基づいて二次
圧が決定される。この二次圧および上記他の外部パイロ
ット圧(この場合、他の外部パイロット圧は、実質的に
存在しない。)が高圧優先型シャトル弁に導かれている
から、高圧である上記二次圧が流量制御シリンダに導か
れる。
According to this configuration, the discharge flow rate of the hydraulic pump is normally adjusted by the following electrical control.
First, a plug is always inserted into a port to which another external pilot pressure is supplied. That is, other external pilot pressures are not always required. Then, one external pilot pressure is supplied to the primary side of the electromagnetic proportional valve, and the secondary pressure is determined based on an electric signal input to the electromagnetic proportional valve. Since this secondary pressure and the other external pilot pressure (in this case, there is substantially no other external pilot pressure) are led to the high-pressure priority shuttle valve, the high-pressure secondary pressure is reduced. Guided to the flow control cylinder.

【0022】一方、馬力制御シリンダには、他の外部パ
イロット圧が導かれるが、馬力制御シリンダは、他の外
部パイロット圧および油圧ポンプの吐出圧により作動す
るものであるところ、他の外部パイロット圧が実質的に
存在しないから、馬力制御シリンダは作動しない。しか
し、電磁比例弁に入力される電気信号により、馬力制御
を含めて上記流量制御シリンダにより油圧ポンプの吐出
流量の制御を行うことができる。
On the other hand, another external pilot pressure is guided to the horsepower control cylinder. The horsepower control cylinder is operated by another external pilot pressure and the discharge pressure of the hydraulic pump. , The horsepower control cylinder does not operate. However, the discharge flow rate of the hydraulic pump can be controlled by the flow control cylinder including the horsepower control by the electric signal input to the electromagnetic proportional valve.

【0023】次に、仮に電気系統に故障が生じた場合に
は、電磁比例弁を操作するための電気信号を出力するこ
とができず、上述のような制御を行うことができない。
この場合は、上記プラグを挿入したポートに他の外部パ
イロット圧を導く。このとき、他の外部パイロット圧と
して上記一の外部パイロット圧をそのまま採用すること
もできるし、それ以外の外部油圧を採用することもでき
る。そして、この他の外部パイロット圧は馬力制御シリ
ンダに導かれ、馬力制御シリンダは、他の外部パイロッ
ト圧および油圧ポンプの吐出圧により作動する。つま
り、他の外部パイロット圧および油圧ポンプの吐出圧に
より、馬力制御が可能となる。
Next, if a failure occurs in the electric system, an electric signal for operating the electromagnetic proportional valve cannot be output, and the above-described control cannot be performed.
In this case, another external pilot pressure is led to the port where the plug is inserted. At this time, the one external pilot pressure can be used as it is as the other external pilot pressure, or another external hydraulic pressure can be used. Then, the other external pilot pressure is guided to the horsepower control cylinder, and the horsepower control cylinder is operated by the other external pilot pressure and the discharge pressure of the hydraulic pump. That is, horsepower control can be performed by the other external pilot pressure and the discharge pressure of the hydraulic pump.

【0024】一方、このとき上記高圧優先型シャトル弁
には、上記電磁比例弁の二次圧および上記他の外部パイ
ロット圧が導かれるが、電気系統の故障により電磁比例
弁の機能が停止し、そのため、流量制御シリンダには上
記他の外部パイロット圧が優先して導かれることにな
る。これにより、流量制御シリンダが作動して油圧ポン
プの吐出流量が決定されるが、このとき、流量制御シリ
ンダにより最大流量に設定されたとしても、上述のよう
に馬力制御シリンダによる馬力制御がなされるため、不
都合は生じない。
On the other hand, at this time, the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve and the other external pilot pressure are led to the high-pressure priority type shuttle valve, but the function of the electromagnetic proportional valve is stopped due to a failure in the electric system. Therefore, the other external pilot pressure is preferentially guided to the flow control cylinder. Thus, the flow control cylinder operates to determine the discharge flow rate of the hydraulic pump. At this time, even if the maximum flow rate is set by the flow control cylinder, the horsepower control by the horsepower control cylinder is performed as described above. Therefore, no inconvenience occurs.

【0025】(2) また、所要の外部油圧を上記一の外
部パイロット圧として上記電磁比例弁の一次側に導くモ
ードと、所要の外部油圧を上記他のパイロット圧として
上記シャトル弁に導くモードとに切り換えるための切換
弁をさらに備えることもできる。この切換弁を設けれ
ば、電気系統の故障が生じた場合に切換弁を切り換える
ことにより、上記一の外部パイロット圧をそのまま他の
パイロット圧として採用することができる。なお、この
切換弁として電磁式のものを採用し、当該切換弁を電磁
操作するための専用の独立した電気系統を備えることに
より、切換弁の切換操作を簡単に行うことができる。
(2) A mode in which a required external oil pressure is guided to the primary side of the electromagnetic proportional valve as the one external pilot pressure, and a mode in which the required external oil pressure is guided to the shuttle valve as the other pilot pressure. And a switching valve for switching to the above. If this switching valve is provided, the switching valve is switched when a failure occurs in the electric system, so that the one external pilot pressure can be directly used as another pilot pressure. The switching valve can be easily operated by adopting an electromagnetic switching valve and providing a dedicated independent electric system for electromagnetically operating the switching valve.

【0026】さらに、上記他の外部パイロット圧を、上
記一の外部パイロット圧がバイパスされるバイパスライ
ンにより供給し、当該バイパスラインにストップ弁を配
設するようにしてもよい。このようにすれば、ストップ
弁の開閉により、常時においては一の外部パイロット圧
を電磁比例弁の一次側に供給し、また、電気系統の故障
時には一の外部パイロット圧をバイパスしてそのまま他
の外部パイロット圧として利用することができる。
Further, the other external pilot pressure may be supplied by a bypass line in which the one external pilot pressure is bypassed, and a stop valve may be provided in the bypass line. With this configuration, by opening and closing the stop valve, one external pilot pressure is always supplied to the primary side of the electromagnetic proportional valve, and when the electric system fails, the one external pilot pressure is bypassed and the other external pilot pressure is bypassed. Can be used as external pilot pressure.

【0027】(3) また、上記目的を達成するため、本
願に係る油圧ポンプ制御装置は、油圧ポンプの傾転角を
変化させるために油圧ポンプに連結されたサーボシリン
ダと、サーボシリンダに連結されたサーボスプールおよ
びこれを駆動する駆動シリンダを有するサーボ切換弁
と、第1の外部パイロット圧を一次圧とし、所定の二次
圧を上記駆動シリンダに導く電磁比例弁とを有し、上記
駆動シリンダは、油圧ポンプに要求される吐出流量を調
整する流量制御シリンダと、油圧ポンプを駆動するため
の動力を一定範囲内に抑えるために油圧ポンプの吐出流
量を調整する馬力制御シリンダとを備え、上記流量制御
シリンダは、上記電磁比例弁の二次圧および第2の外部
パイロット圧のうちいずれか高圧側を選択する高圧優先
型シャトル弁を介して上記電磁比例弁の二次側に接続さ
れており、上記馬力制御シリンダは、第3の外部パイロ
ット圧および油圧ポンプの吐出圧により、所定のバネ力
に抗して作動するように設定されていることを特徴とす
るものである。
(3) In order to achieve the above object, a hydraulic pump control device according to the present invention includes a servo cylinder connected to a hydraulic pump for changing a tilt angle of the hydraulic pump, and a servo cylinder connected to the servo cylinder. A servo switching valve having a servo spool and a drive cylinder for driving the same, and an electromagnetic proportional valve for setting a first external pilot pressure as a primary pressure and guiding a predetermined secondary pressure to the drive cylinder. Comprises a flow control cylinder that adjusts the discharge flow rate required for the hydraulic pump, and a horsepower control cylinder that adjusts the discharge flow rate of the hydraulic pump to suppress the power for driving the hydraulic pump within a certain range. The flow control cylinder is controlled via a high-pressure priority type shuttle valve that selects one of the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve and the second external pilot pressure. The horsepower control cylinder is connected to the secondary side of the electromagnetic proportional valve, and is set to operate against a predetermined spring force by the third external pilot pressure and the discharge pressure of the hydraulic pump. It is characterized by the following.

【0028】この構成によれば、通常において次のよう
な電気的制御により油圧ポンプの吐出流量を調整する。
まず、常時においては、第2および第3の外部パイロッ
ト圧が供給されるポートにプラグを挿入しておく。すな
わち、常時においては、これらの外部パイロット圧は必
要としない。そして、第1の外部パイロット圧が電磁比
例弁の一次側に供給され、電磁比例弁に入力される電気
信号に基づいて二次圧が決定される。この二次圧および
上記第2の外部パイロット圧(この場合、第2の外部パ
イロット圧は、実質的に存在しない。)が高圧優先型シ
ャトル弁に導かれているから、高圧である上記二次圧が
流量制御シリンダに導かれる。
According to this configuration, the discharge flow rate of the hydraulic pump is normally adjusted by the following electrical control.
First, a plug is always inserted into a port to which the second and third external pilot pressures are supplied. That is, these external pilot pressures are not always required. Then, the first external pilot pressure is supplied to the primary side of the electromagnetic proportional valve, and the secondary pressure is determined based on an electric signal input to the electromagnetic proportional valve. Since the secondary pressure and the second external pilot pressure (in this case, the second external pilot pressure does not substantially exist) are led to the high-pressure priority type shuttle valve, the high-pressure secondary Pressure is directed to the flow control cylinder.

【0029】一方、馬力制御シリンダには、第3の外部
パイロット圧(第2の外部パイロット圧と同様に、その
圧力は実質的に存在しない。)が導かれるが、馬力制御
シリンダは、第3の外部パイロット圧および油圧ポンプ
の吐出圧により作動するものであるところ、第3の外部
パイロット圧が実質的に存在しないから、馬力制御シリ
ンダは作動しない。しかし、電磁比例弁に入力される電
気信号により、馬力制御を含めて上記流量制御シリンダ
により油圧ポンプの吐出流量の制御を行うことができ
る。
On the other hand, the third external pilot pressure (the pressure does not substantially exist like the second external pilot pressure) is guided to the horsepower control cylinder. However, since the third external pilot pressure is substantially absent, the horsepower control cylinder does not operate. However, the discharge flow rate of the hydraulic pump can be controlled by the flow control cylinder including the horsepower control by the electric signal input to the electromagnetic proportional valve.

【0030】次に、仮に電気系統に故障が生じた場合に
は、電磁比例弁を操作するための電気信号を出力するこ
とができず、上述のような制御を行うことができない。
この場合は、上記プラグを挿入した各ポートに第2およ
び第3の外部パイロット圧を導く。このとき、第3の外
部パイロット圧として上記第1の外部パイロット圧をそ
のまま採用することもできるし、その他の外部油圧を採
用することもできる。この第3の外部パイロット圧は馬
力制御シリンダに導かれ、馬力制御シリンダは、第3の
外部パイロット圧および油圧ポンプの吐出圧により作動
する。つまり、第3の外部パイロット圧および油圧ポン
プの吐出圧により、馬力制御が可能となる。
Next, if a failure occurs in the electric system, an electric signal for operating the proportional solenoid valve cannot be output, and the above-described control cannot be performed.
In this case, the second and third external pilot pressures are led to each port where the plug is inserted. At this time, the first external pilot pressure can be directly used as the third external pilot pressure, or another external hydraulic pressure can be used. The third external pilot pressure is guided to the horsepower control cylinder, and the horsepower control cylinder is operated by the third external pilot pressure and the discharge pressure of the hydraulic pump. That is, the horsepower control can be performed by the third external pilot pressure and the discharge pressure of the hydraulic pump.

【0031】一方、このとき上記高圧優先型シャトル弁
には、上記電磁比例弁の二次圧および上記第2の外部パ
イロット圧が導かれるが、電気系統の故障により電磁比
例弁の機能が停止し、そのため、流量制御シリンダには
上記第2の外部パイロット圧が優先して導かれることに
なる。これにより、流量制御シリンダが作動して油圧ポ
ンプの吐出流量が決定されるが、このとき、流量制御シ
リンダにより最大流量に設定されたとしても、上述のよ
うに馬力制御シリンダによる馬力制御がなされるため、
不都合は生じない。
On the other hand, at this time, the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve and the second external pilot pressure are led to the high-pressure priority type shuttle valve, but the function of the electromagnetic proportional valve is stopped due to a failure in the electric system. Therefore, the second external pilot pressure is preferentially guided to the flow control cylinder. Thus, the flow control cylinder operates to determine the discharge flow rate of the hydraulic pump. At this time, even if the maximum flow rate is set by the flow control cylinder, the horsepower control by the horsepower control cylinder is performed as described above. For,
No inconvenience occurs.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 <第1の実施形態>図1は、本発明の第1の実施形態に
係る油圧ポンプ制御装置の構成を油圧系統図として示し
たものである。
Embodiments of the present invention will be described below. <First Embodiment> FIG. 1 is a hydraulic system diagram showing a configuration of a hydraulic pump control device according to a first embodiment of the present invention.

【0033】この油圧ポンプ制御装置20は、建設機械
等(本機)に搭載され、本機エンジンにより駆動される
油圧ポンプ21の吐出流量を制御するためのものであ
る。吐出流量の制御には、上述したように、流量制御
(本機に取り付けられる作業用アタッチメントを操作す
るため等に必要な吐出流量の制御)および馬力制御(油
圧ポンプ21を駆動するための必要動力を本機エンジン
の最大出力以下に抑えるための吐出流量の制御)があ
る。具体的な制御方法については後述する。
The hydraulic pump control device 20 is mounted on a construction machine or the like (the machine) and controls the discharge flow rate of a hydraulic pump 21 driven by the engine of the machine. As described above, the discharge flow rate control includes the flow rate control (control of the discharge flow rate necessary for operating a work attachment attached to the machine) and the horsepower control (power required to drive the hydraulic pump 21). Control of the discharge flow rate to keep the engine output below the maximum output of the engine. A specific control method will be described later.

【0034】油圧ポンプ制御装置20は、油圧ポンプ2
1に連結されたサーボシリンダ22と、サーボシリンダ
22を駆動するためのサーボ切換弁23と、サーボ切換
弁23にパイロット圧を供給するための第1パイロット
ライン24および第2パイロットライン25と、第1お
よび第2パイロットライン24,25に接続された高圧
優先型シャトル弁(以下、単にシャトル弁」という。)
26と、第1パイロットライン24に設けられた電磁比
例弁27とを備えている。
The hydraulic pump control device 20 includes the hydraulic pump 2
1; a servo switching valve 23 for driving the servo cylinder 22; a first pilot line 24 and a second pilot line 25 for supplying pilot pressure to the servo switching valve 23; A high-pressure priority type shuttle valve (hereinafter simply referred to as “shuttle valve”) connected to the first and second pilot lines 24 and 25.
26, and an electromagnetic proportional valve 27 provided in the first pilot line 24.

【0035】本実施形態の特徴とするところは、上記第
1パイロットライン24および第2パイロットライン2
5を接続したシャトル弁26を設け、第1パイロットラ
インから供給される電磁比例弁27の二次圧および第2
パイロットライン25から導かれる外部圧(他の外部パ
イロット圧)のうち高圧のものを自動的に選択してサー
ボ切換弁23の流量制御シリンダ28に導くと共に、上
記外部圧を第2パイロットライン25を介してサーボ切
換弁23の馬力制御シリンダ29に導くようにした点に
ある。
The feature of this embodiment is that the first pilot line 24 and the second pilot line 2
5 is connected, the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve 27 supplied from the first pilot line and the second
Among the external pressures (other external pilot pressures) guided from the pilot line 25, a high pressure one is automatically selected and guided to the flow control cylinder 28 of the servo switching valve 23. That is, the servo control valve 23 is guided to the horsepower control cylinder 29 through the servo switching valve 23.

【0036】かかる構造とすることにより、シャトル弁
26により選択された圧力によってサーボ切換弁23が
駆動されるが、常時においては、電磁比例弁27により
上記二次圧(第1パイロットライン24の圧力)が電気
的に制御され、当該制御された二次圧により油圧ポンプ
21の吐出流量が制御され(流量制御)、仮に、電気系
統に異常が生じたときは、簡単に第2パイロットライン
25の圧力を選択し、これを油圧ポンプ21の吐出流量
の制御(馬力制御)に用いることができるようになって
いる。
With this structure, the servo switching valve 23 is driven by the pressure selected by the shuttle valve 26, but the secondary pressure (the pressure of the first pilot line 24 ) Is electrically controlled, and the discharge flow rate of the hydraulic pump 21 is controlled by the controlled secondary pressure (flow rate control). If an abnormality occurs in the electric system, the second pilot line 25 can be easily controlled. The pressure can be selected and used for controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump 21 (horsepower control).

【0037】油圧ポンプ21は、斜板30を備えた斜板
ポンプであり、斜板30の傾転角を変化させることによ
り吐出流量が変化するようになっている。この油圧ポン
プ21は、一般に使用されている公知のものを採用する
ことができる。
The hydraulic pump 21 is a swash plate pump provided with a swash plate 30, and the discharge flow rate is changed by changing the tilt angle of the swash plate 30. As the hydraulic pump 21, a commonly used known pump can be employed.

【0038】サーボシリンダ22はサーボピストン31
を備えており、このサーボピストン31が油圧ポンプ2
1の斜板30に連結されている。したがって、サーボピ
ストン31が操作されることにより、斜板30の傾転角
が変化して吐出流量が変化するようになっている。な
お、このサーボシリンダ23も公知のものを採用するこ
とができる。
The servo cylinder 22 includes a servo piston 31
The servo piston 31 is provided with the hydraulic pump 2
It is connected to one swash plate 30. Therefore, when the servo piston 31 is operated, the tilt angle of the swash plate 30 changes, and the discharge flow rate changes. The servo cylinder 23 may be a known one.

【0039】サーボ切換弁23は、サーボスプール32
と、これを駆動するための上記流量制御シリンダ28お
よび馬力制御シリンダ29とを備えている。サーボスプ
ール32は、上記サーボピストン31に機械的に連結さ
れており、サーボスプール32が駆動されることによ
り、サーボピストン31を介して油圧ポンプ21の斜板
30の角度が変えられるようになっている。サーボスプ
ール32は、流量制御シリンダ28および馬力制御シリ
ンダ29によって駆動される。
The servo switching valve 23 includes a servo spool 32
And a flow control cylinder 28 and a horsepower control cylinder 29 for driving the same. The servo spool 32 is mechanically connected to the servo piston 31. When the servo spool 32 is driven, the angle of the swash plate 30 of the hydraulic pump 21 can be changed via the servo piston 31. I have. The servo spool 32 is driven by the flow control cylinder 28 and the horsepower control cylinder 29.

【0040】流量制御シリンダ28および馬力制御シリ
ンダ29は、共に油圧ポンプ21の吐出流量を制御する
ためのものである点では共通するが、その制御のための
基準が異なる。すなわち、流量制御シリンダ28は、本
機による作業に必要な流量を達成するために油圧ポンプ
21の吐出流量を制御するものであるのに対し、馬力制
御シリンダ29は、油圧ポンプ21の駆動必要動力が本
機エンジンの最大出力範囲内となるように油圧ポンプ2
1の吐出流量を制御するものである。
The flow control cylinder 28 and the horsepower control cylinder 29 are common in that they both control the discharge flow rate of the hydraulic pump 21, but have different standards for their control. That is, the flow control cylinder 28 controls the discharge flow rate of the hydraulic pump 21 in order to achieve the flow rate required for the operation by the machine, whereas the horsepower control cylinder 29 controls the power required for driving the hydraulic pump 21. Hydraulic pump 2 so that is within the maximum output range of the engine of this machine.
1 controls the discharge flow rate.

【0041】上述したように、流量制御シリンダ28に
は、シャトル弁26により選択された圧力が導かれ、馬
力制御シリンダ29には、第2パイロットライン25の
圧力および油圧ポンプ21のポンプ圧が導かれている。
As described above, the pressure selected by the shuttle valve 26 is guided to the flow control cylinder 28, and the pressure of the second pilot line 25 and the pump pressure of the hydraulic pump 21 are guided to the horsepower control cylinder 29. Has been.

【0042】また、流量制御シリンダ28および馬力制
御シリンダ29には、共にバネ33,34が設けられて
おり、各シリンダ28,29は、このバネ33,34の
ばね力に抗して作動するようになっている。したがっ
て、上述のように各シリンダ28,29にパイロット圧
が導かれても、それによる各シリンダ28,29を作動
させようとする力が各バネ33,34のばね力よりも小
さければ、各シリンダ28,29は作動しない。本実施
形態では、バネ34のばね力が非常に強く設定されてお
り、このばね力は、上記油圧ポンプ21のポンプ圧によ
る力よりも大きく、第2パイロットライン25の圧力お
よび油圧ポンプ21のポンプ圧による力よりも小さく設
定されている。
The flow control cylinder 28 and the horsepower control cylinder 29 are provided with springs 33 and 34, respectively. Each of the cylinders 28 and 29 operates against the spring force of the springs 33 and 34. It has become. Therefore, even if the pilot pressure is guided to each of the cylinders 28 and 29 as described above, if the force for operating each of the cylinders 28 and 29 is smaller than the spring force of each of the springs 33 and 34, 28 and 29 do not work. In the present embodiment, the spring force of the spring 34 is set to be very strong, and this spring force is greater than the force of the hydraulic pump 21 due to the pump pressure, and the pressure of the second pilot line 25 and the pump force of the hydraulic pump 21 It is set smaller than the pressure force.

【0043】次に、電磁比例弁27およびシャトル弁2
6について説明する。本実施形態では、これら電磁比例
弁27およびシャトル弁26は、上記第1パイロットラ
イン24および第2パイロットライン25の配管と共
に、一つの油圧ユニット40として構成されている。す
なわち、単一のベースブロック35に第1パイロットラ
イン24および第2パイロットライン25が加工配管さ
れており、第1パイロットライン24に直列に電磁比例
弁27が配設されている。そして、電磁比例弁27の二
次側および第2パイロットライン25は、シャトル弁2
6に接続されている。このシャトル弁26も、ベースブ
ロック35内に組み込まれている。
Next, the electromagnetic proportional valve 27 and the shuttle valve 2
6 will be described. In this embodiment, the electromagnetic proportional valve 27 and the shuttle valve 26 are configured as one hydraulic unit 40 together with the piping of the first pilot line 24 and the second pilot line 25. That is, the first pilot line 24 and the second pilot line 25 are processed and piped on the single base block 35, and the electromagnetic proportional valve 27 is arranged in series with the first pilot line 24. The secondary side of the electromagnetic proportional valve 27 and the second pilot line 25 are connected to the shuttle valve 2.
6 is connected. This shuttle valve 26 is also incorporated in the base block 35.

【0044】また、ベースブロック35には、第1入力
ポート36および第2入力ポート37並びに第1出力ポ
ート38および第2出力ポート39が形成されている。
第1入力ポート36は第1パイロットライン24の入口
を構成し、電磁比例弁27の一次側に接続されている。
本実施形態では、この第1入力ポート36に一定圧力の
外部油圧(一の外部パイロット圧)P1が導かれてい
る。また、電磁比例弁27の二次側は、上述のように第
1パイロットライン24を介してシャトル弁26に接続
されている。
In the base block 35, a first input port 36 and a second input port 37, and a first output port 38 and a second output port 39 are formed.
The first input port 36 forms an inlet of the first pilot line 24 and is connected to the primary side of the proportional solenoid valve 27.
In the present embodiment, a constant external pressure (one external pilot pressure) P <b> 1 is guided to the first input port 36. The secondary side of the electromagnetic proportional valve 27 is connected to the shuttle valve 26 via the first pilot line 24 as described above.

【0045】第2入力ポート37は第2パイロットライ
ン25の入口を構成し、上述のように第2パイロットラ
イン25はシャトル弁26に接続されている。本実施形
態では、この第2入力ポート37にも一定圧力の外部油
圧(他の外部パイロット圧)P2が導かれるようになっ
ている。
The second input port 37 constitutes the entrance of the second pilot line 25, and the second pilot line 25 is connected to the shuttle valve 26 as described above. In the present embodiment, a constant external pressure (other external pilot pressure) P2 is also guided to the second input port 37.

【0046】第1出力ポート38は第2パイロットライ
ン25に連通し、かつ馬力制御シリンダ29に接続され
ている。また、第2出力ポート39は、上記シャトル弁
26の出力側に連通し、かつ流量制御シリンダ28に接
続されている。
The first output port 38 communicates with the second pilot line 25 and is connected to the horsepower control cylinder 29. The second output port 39 communicates with the output side of the shuttle valve 26 and is connected to the flow control cylinder 28.

【0047】なお、電磁比例弁27は、本機側に設けら
れた電磁弁コントローラ(図示せず)により制御される
ようになっており、電磁弁コントローラから出力される
信号に基づいてスプールが作動するようになっている。
したがって、外部油圧P1は、電磁比例弁27に一次圧
として入力され、二次側から所定の制御が施された二次
圧として出力される。
The solenoid proportional valve 27 is controlled by a solenoid valve controller (not shown) provided on the machine side, and the spool operates based on a signal output from the solenoid valve controller. It is supposed to.
Therefore, the external oil pressure P1 is input to the electromagnetic proportional valve 27 as a primary pressure, and is output from the secondary side as a secondary pressure subjected to predetermined control.

【0048】このように構成された油圧ポンプ制御装置
20によれば、次のような作用効果を奏する。
According to the hydraulic pump control device 20 configured as described above, the following operation and effect can be obtained.

【0049】常時においては(電気系統に異常がないと
き)、第2入力ポート37を使用せず、たとえばプラグ
を挿入しておく。そして、外部油圧P1が電磁比例弁1
7の一次側に供給され、所定の二次圧が出力される。ま
た、シャトル弁26には、この二次圧および外部油圧P
2が導かれるようになっているが、この場合には外部油
圧P2は存在しないから、上記二次圧が選択されて流量
制御シリンダ28に導かれる。一方、馬力制御シリンダ
29には外部油圧P2が導かれるが、この場合、外部油
圧P2は存在せず、上述したように、馬力制御シリンダ
29は油圧ポンプ21のポンプ圧のみでは作動しない。
Normally (when there is no abnormality in the electric system), for example, a plug is inserted without using the second input port 37. The external hydraulic pressure P1 is applied to the electromagnetic proportional valve 1
7, and a predetermined secondary pressure is output. The shuttle valve 26 has the secondary pressure and the external hydraulic pressure P
2, the secondary pressure is selected and guided to the flow control cylinder 28 because the external oil pressure P2 does not exist in this case. On the other hand, the external oil pressure P2 is guided to the horsepower control cylinder 29. In this case, the external oil pressure P2 does not exist, and the horsepower control cylinder 29 does not operate only with the pump pressure of the hydraulic pump 21 as described above.

【0050】しかし、上記電磁比例弁27の二次圧は、
馬力制御を含めて流量制御シリンダ28を作動させ、こ
れにより油圧ポンプ21の吐出流量の制御を適切に行う
ことができる。
However, the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve 27 is
By operating the flow control cylinder 28 including the horsepower control, the discharge flow rate of the hydraulic pump 21 can be appropriately controlled.

【0051】次に、仮に電気系統に故障が生じた場合に
は上述のような制御を行うことができないが、この場合
は、第2入力ポート37のプラグを外し、外部油圧P2
を導く。この外部油圧P2は、本機側からパイロットし
た一定圧を採用することができるが、外部油圧P1をそ
のまま使用することもできる。すなわち、外部油圧P1
と第1入力ポート36との接続を断ち、外部油圧P1を
第2入力ポート37に接続すればよい。
Next, if a failure occurs in the electric system, the above-described control cannot be performed. In this case, the plug of the second input port 37 is removed and the external hydraulic pressure P2
Lead. As the external oil pressure P2, a constant pressure piloted from the machine can be used, but the external oil pressure P1 can be used as it is. That is, the external hydraulic pressure P1
The connection between the external hydraulic pressure P1 and the first input port 36 may be disconnected, and the external hydraulic pressure P1 may be connected to the second input port 37.

【0052】この外部油圧P2は、第2パイロットライ
ン25を経て馬力制御シリンダ29に導かれる。これに
より、馬力制御シリンダ29は、外部油圧P2および油
圧ポンプ21のポンプ圧により作動し、馬力制御が可能
となる。
This external hydraulic pressure P 2 is guided to the horsepower control cylinder 29 via the second pilot line 25. As a result, the horsepower control cylinder 29 is operated by the external oil pressure P2 and the pump pressure of the hydraulic pump 21 to enable horsepower control.

【0053】また、外部油圧P2はシャトル弁26に導
かれるが、電磁比例弁27が電気系統の故障により機能
が停止するから、流量制御シリンダ28には、外部油圧
P2が導かれる。これにより、流量制御シリンダ28が
作動して流量制御が行われる。このとき、外部油圧P2
が大きすぎ、仮に流量制御シリンダ28により油圧ポン
プ21が最大流量に設定されたとしても、上述のように
馬力制御シリンダ29による馬力制御がなされるため、
制御は適切に行われる。
The external hydraulic pressure P2 is guided to the shuttle valve 26, but the function of the electromagnetic proportional valve 27 is stopped due to the failure of the electric system. Therefore, the external hydraulic pressure P2 is guided to the flow control cylinder 28. Thereby, the flow control cylinder 28 operates to perform flow control. At this time, the external oil pressure P2
Is too large, and even if the hydraulic pump 21 is set to the maximum flow rate by the flow control cylinder 28, the horsepower control by the horsepower control cylinder 29 is performed as described above.
Control is performed appropriately.

【0054】このように本実施形態では、通常は電磁比
例弁27による電気的制御により油圧ポンプ21の吐出
流量が制御されるが、電気系統に故障が生じて電気制御
が不能となった場合であっても、外部油圧P2を利用し
て油圧的に(機械的に)適正な吐出流量の制御を行うこ
とができる。しかも、かかる電気制御から機械制御への
切り換えは、従来のような切換弁(冗長弁)を用いたも
のではなく、シャトル弁26により行うから、油圧ユニ
ット40の構造を簡単にして油圧ポンプ制御装置20全
体の構造を簡単にし、コストも抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, the discharge flow rate of the hydraulic pump 21 is normally controlled by the electric control by the electromagnetic proportional valve 27. However, in the case where the electric system fails, the electric control becomes impossible. Even if there is, it is possible to control the hydraulically (mechanically) appropriate discharge flow rate using the external hydraulic pressure P2. In addition, since the switching from the electric control to the mechanical control is not performed by using a switching valve (redundant valve) as in the related art, but by the shuttle valve 26, the structure of the hydraulic unit 40 is simplified and the hydraulic pump control device is simplified. 20 can be simplified and the cost can be reduced.

【0055】次に、本実施形態の変形例について説明す
る。
Next, a modified example of this embodiment will be described.

【0056】図2は、本実施形態の第1の変形例を示す
ものであり、上記油圧ポンプ制御装置20に電磁切換弁
41が設けられている。なお、図示しないが、この電磁
切換弁41は、当該電磁切換弁41を切り換えるための
専用の電気系統を備えている。
FIG. 2 shows a first modification of the present embodiment, in which an electromagnetic switching valve 41 is provided in the hydraulic pump control device 20. Although not shown, the electromagnetic switching valve 41 has a dedicated electric system for switching the electromagnetic switching valve 41.

【0057】この変形例では、上記第1ポート36およ
び第2ポート37が電磁切換弁41の出力ポートに接続
されている。そして、電磁切換弁41は、モードを切り
換えることによって、入力される外部油圧P1を上記第
1入力ポート36または第2入力ポート37に出力する
ようになっている。かかる電磁切換弁41を採用すれ
ば、油圧ポンプ制御装置20の電気系統に故障が生じた
ときでも、電磁切換弁41の切り換えにより、きわめて
簡単に電気制御から油圧制御に切り換えて油圧ポンプ2
1の吐出流量の制御を行うことができる。
In this modification, the first port 36 and the second port 37 are connected to the output port of the electromagnetic switching valve 41. The electromagnetic switching valve 41 switches the mode to output the input external hydraulic pressure P1 to the first input port 36 or the second input port 37. If such an electromagnetic switching valve 41 is employed, even if a failure occurs in the electric system of the hydraulic pump control device 20, switching from the electric control to the hydraulic control can be performed very easily by switching the electromagnetic switching valve 41, so that the hydraulic pump 2
1 can control the discharge flow rate.

【0058】もっとも、本変形例では電磁切換弁41を
採用したが、手動の切換弁を採用することもできる。
Although the electromagnetic switching valve 41 is employed in this modification, a manual switching valve may be employed.

【0059】また、図3は、本実施形態の第2の変形例
を示すものであり、上記油圧ポンプ制御装置20にバイ
パスライン42を設け、これを第2パイロットライン2
5に接続しており、かつバイパスライン42にストップ
弁43が設けられている。すなわち、本変形例では、外
部油圧P2を導くために、外部油圧P1をバイパスライ
ン42によってバイパスし、これを外部油圧P2として
採用しようとするものである。
FIG. 3 shows a second modified example of the present embodiment, in which a bypass line 42 is provided in the hydraulic pump control device 20 and is connected to a second pilot line 2.
5 and a bypass valve 42 is provided with a stop valve 43. That is, in the present modification, in order to guide the external oil pressure P2, the external oil pressure P1 is bypassed by the bypass line 42, and the bypass is used as the external oil pressure P2.

【0060】この変形例によれば、常時はストップ弁4
3を閉じて外部油圧P1を電磁比例弁27に供給し、電
気系統に故障が生じたときは、ストップ弁43を開いて
外部油圧P1をそのまま馬力制御シリンダ29に導いて
馬力制御が可能となる。 <第2の実施形態>図4は、本発明の第2の実施形態に
係る油圧ポンプ制御装置の構成を油圧系統図として示し
たものである。
According to this modification, the stop valve 4 is always
3 is closed to supply the external hydraulic pressure P1 to the electromagnetic proportional valve 27, and when a failure occurs in the electric system, the stop valve 43 is opened and the external hydraulic pressure P1 is directly guided to the horsepower control cylinder 29 to enable horsepower control. . <Second Embodiment> FIG. 4 shows a configuration of a hydraulic pump control device according to a second embodiment of the present invention as a hydraulic system diagram.

【0061】本実施形態に係る油圧ポンプ制御装置50
が上記第1の実施形態に係る油圧ポンプ制御装置20と
異なる点は、油圧ポンプ制御装置20は、電気系統故障
時において外部油圧P2を用いて流量制御シリンダ28
および馬力制御シリンダ29を駆動するように構成され
ているのに対し、本実施形態では、2つの外部油圧P3
(第2の外部パイロット圧),P4(第3の外部パイロ
ット圧)を用いて、流量制御シリンダ28および馬力制
御シリンダ29を別々に駆動するように構成されている
点である。なお、その他の構成については上記第1の実
施形態と同様であるので、その詳しい説明は省略する。
The hydraulic pump control device 50 according to the present embodiment
Is different from the hydraulic pump control device 20 according to the first embodiment in that the hydraulic pump control device 20 uses the external hydraulic pressure P2 to control the flow control cylinder 28 when the electric system fails.
And the horsepower control cylinder 29 are driven, whereas in the present embodiment, two external hydraulic pressures P3
The point is that the flow control cylinder 28 and the horsepower control cylinder 29 are separately driven using (second external pilot pressure) and P4 (third external pilot pressure). Note that other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

【0062】本実施形態に係る油圧ポンプ制御装置50
は、ベースブロック35を備え、これに電磁比例弁2
7,シャトル弁26が配設されている。ベースブロック
35には、第1入力ポート36,第2入力ポート44お
よび第3入力ポート45が設けられている。第1入力ポ
ート36には外部油圧P1(第1の外部パイロット圧)
が導かれ、第2入力ポート44には外部油圧P3が導か
れ、第3入力ポート45には外部油圧P4が導かれる。
The hydraulic pump control device 50 according to the present embodiment
Has a base block 35, in which the electromagnetic proportional valve 2
7. A shuttle valve 26 is provided. The base block 35 is provided with a first input port 36, a second input port 44, and a third input port 45. External hydraulic pressure P1 (first external pilot pressure) is applied to first input port 36.
The external hydraulic pressure P3 is guided to the second input port 44, and the external hydraulic pressure P4 is guided to the third input port 45.

【0063】また、第3入力ポート45から第1出力ポ
ート38に通じる第1パイロットライン46,第2入力
ポート44とシャトル弁26とを接続する第2パイロッ
トライン47および第1入力ポート36から電磁比例弁
27を経てシャトル弁26に接続される第3パイロット
ライン48が形成されている。
A first pilot line 46 leading from the third input port 45 to the first output port 38, a second pilot line 47 connecting the second input port 44 and the shuttle valve 26, and an electromagnetic force from the first input port 36. A third pilot line 48 connected to the shuttle valve 26 via the proportional valve 27 is formed.

【0064】シャトル弁26には、上記第3パイロット
ライン48および第2パイロットライン47が接続さ
れ、外部油圧P3と電磁比例弁27の二次圧のうち高圧
の方が流量制御シリンダ28に導かれるようになってい
る。
The third pilot line 48 and the second pilot line 47 are connected to the shuttle valve 26, and the higher one of the external pressure P 3 and the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve 27 is guided to the flow control cylinder 28. It has become.

【0065】本実施形態によれば、通常において次のよ
うな電気的制御により油圧ポンプ21の吐出流量が調整
される。まず、常時においては、第2入力ポート44お
よび第3入力ポート45にプラグを挿入しておく。
According to the present embodiment, the discharge flow rate of the hydraulic pump 21 is normally adjusted by the following electrical control. First, plugs are always inserted into the second input port 44 and the third input port 45.

【0066】外部油圧P1が電磁比例弁27の一次側に
供給され、所定の二次圧が出力される。この二次圧は、
シャトル弁26を経て流量制御シリンダ28に導かれ
る。一方、馬力制御シリンダ29には、油圧ポンプ21
のポンプ圧のみが作用するから、馬力制御シリンダは作
動しない。しかし、第1の実施形態と同様に上記流量制
御シリンダ28により、油圧ポンプ21の吐出流量の制
御を適切に行うことができる。
The external oil pressure P1 is supplied to the primary side of the proportional solenoid valve 27 to output a predetermined secondary pressure. This secondary pressure is
It is guided to a flow control cylinder 28 via a shuttle valve 26. On the other hand, the hydraulic pump 21 is
, The horsepower control cylinder does not operate. However, similarly to the first embodiment, the flow rate control cylinder 28 can appropriately control the discharge flow rate of the hydraulic pump 21.

【0067】次に、電気系統に故障が生じた場合には、
第2入力ポート44および第3入力ポート45のプラグ
を外し、第2入力ポート44に外部油圧P3を供給し、
第3入力ポート45に外部油圧P4を供給する。このと
き、外部油圧P4としては、第1の実施形態と同様に、
外油油圧P1をそのまま採用することもできる。また、
外部油圧P3としては、たとえば本機に搭載される作業
用アタッチメントを駆動するアクチュエータの作動圧を
採用することができる。
Next, when a failure occurs in the electric system,
Unplug the second input port 44 and the third input port 45, supply the external hydraulic pressure P3 to the second input port 44,
An external oil pressure P4 is supplied to the third input port 45. At this time, as the external hydraulic pressure P4, as in the first embodiment,
The external oil pressure P1 may be used as it is. Also,
As the external oil pressure P3, for example, the operating pressure of an actuator that drives a work attachment mounted on the machine can be adopted.

【0068】このようにすれば、外部油圧P4は馬力制
御シリンダ29に導かれ、これにより馬力制御が可能と
なる。また、外部油圧P3はシャトル弁26を経て流量
制御シリンダ28に導かれ、これにより、流量制御が可
能となる。しかも、本実施形態では、外部油圧P3とし
て上記作業用アタッチメントを駆動するためのアクチュ
エータの作動圧を採用するから、当該作動圧に応じた適
切な流量制御を行うことができる。
In this manner, the external hydraulic pressure P4 is guided to the horsepower control cylinder 29, thereby enabling horsepower control. Further, the external hydraulic pressure P3 is guided to the flow control cylinder 28 via the shuttle valve 26, thereby enabling the flow control. Moreover, in the present embodiment, since the operating pressure of the actuator for driving the work attachment is employed as the external oil pressure P3, appropriate flow control according to the operating pressure can be performed.

【0069】すなわち、本実施形態では、流量制御シリ
ンダ28による流量制御と馬力制御シリンダ29による
馬力制御を同時に行うことができる。
That is, in this embodiment, the flow control by the flow control cylinder 28 and the horsepower control by the horsepower control cylinder 29 can be performed simultaneously.

【0070】このように本実施形態では、上記第1の実
施形態と同様に、通常は電磁比例弁27による電気的制
御により油圧ポンプ21の吐出流量が制御されるが、電
気系統に故障が生じて電気制御が不能となった場合であ
っても、外部油圧P3,P4を利用して油圧的に(機械
的に)適正な吐出流量の制御を行うことができる。しか
も、かかる電気制御から機械制御への切り換えは、従来
のような切換弁(冗長弁)を用いたものではなく、シャ
トル弁26により行うから、油圧ユニット40の構造を
簡単にして油圧ポンプ制御装置50全体の構造を簡単に
し、コストも抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the discharge flow rate of the hydraulic pump 21 is normally controlled by electric control by the electromagnetic proportional valve 27, but a failure occurs in the electric system. Even if the electrical control becomes impossible due to this, it is possible to control the hydraulically (mechanically) appropriate discharge flow rate using the external hydraulic pressures P3 and P4. In addition, since the switching from the electric control to the mechanical control is not performed by using a switching valve (redundant valve) as in the related art, but by the shuttle valve 26, the structure of the hydraulic unit 40 is simplified and the hydraulic pump control device is simplified. The structure of the whole 50 can be simplified and the cost can be reduced.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上のように本願発明では、通常は電気
的制御により油圧ポンプの吐出流量が制御されるが、電
気系統に故障が生じて電気制御が不能となった場合であ
っても、外部からのパイロット圧を利用して油圧的に
(機械的に)適正な油圧ポンプの吐出流量の制御を行う
ことができる。しかも、かかる電気制御から機械制御へ
の切り換えは、従来のような切換弁(冗長弁)を用いた
ものではなく、高圧優先型シャトル弁により行うから、
油圧ポンプ制御装置全体の構造を簡単なものとし、コス
トも抑えることができる。
As described above, in the present invention, the discharge flow rate of the hydraulic pump is normally controlled by the electric control. However, even if the electric system fails and the electric control becomes impossible, The discharge flow rate of the hydraulic pump can be hydraulically (mechanically) appropriately controlled using the pilot pressure from the outside. In addition, the switching from the electric control to the mechanical control is not performed by using a switching valve (redundant valve) as in the related art, but by a high-pressure priority type shuttle valve.
The structure of the entire hydraulic pump control device can be simplified, and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る油圧ポンプ制御
装置の構成を油圧系統図として示したものである。
FIG. 1 shows a configuration of a hydraulic pump control device according to a first embodiment of the present invention as a hydraulic system diagram.

【図2】本発明の第1の実施形態の第1の変形例に係る
油圧ポンプ制御装置の構成を油圧系統図として示したも
のである。
FIG. 2 is a hydraulic system diagram showing a configuration of a hydraulic pump control device according to a first modification of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態の第2の変形例に係る
油圧ポンプ制御装置の構成を油圧系統図として示したも
のである。
FIG. 3 is a hydraulic system diagram showing a configuration of a hydraulic pump control device according to a second modification of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態に係る油圧ポンプ制御
装置の構成を油圧系統図として示したものである。
FIG. 4 is a hydraulic system diagram showing a configuration of a hydraulic pump control device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】従来の油圧ポンプ制御装置の構成を油圧系統図
として示したものである。
FIG. 5 shows a configuration of a conventional hydraulic pump control device as a hydraulic system diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 油圧ポンプ制御装置 21 油圧ポンプ 22 サーボシリンダ 23 サーボ切換弁 26 シャトル弁 27 電磁比例弁 28 流量制御シリンダ 29 馬力制御シリンダ 30 斜板 31 サーボピストン 32 サーボスプール 34 ばね 42 バイパスライン 43 ストップ弁 P1〜P4 外部油圧 Reference Signs List 20 hydraulic pump control device 21 hydraulic pump 22 servo cylinder 23 servo switching valve 26 shuttle valve 27 electromagnetic proportional valve 28 flow control cylinder 29 horsepower control cylinder 30 swash plate 31 servo piston 32 servo spool 34 spring 42 bypass line 43 stop valve P1 to P4 External hydraulic

フロントページの続き Fターム(参考) 2D003 AB05 BA01 BA07 BB02 CA02 DA03 DB02 3H002 BB06 BC01 BD04 BE08 3H045 AA04 AA10 AA24 AA33 BA41 CA03 DA25 EA33 3H070 AA01 BB04 CC12 CC37 DD52 DD60 Continued on front page F term (reference) 2D003 AB05 BA01 BA07 BB02 CA02 DA03 DB02 3H002 BB06 BC01 BD04 BE08 3H045 AA04 AA10 AA24 AA33 BA41 CA03 DA25 EA33 3H070 AA01 BB04 CC12 CC37 DD52 DD60

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 油圧ポンプの傾転角を変化させるために
油圧ポンプに連結されたサーボシリンダと、 サーボシリンダに連結されたサーボスプールおよびこれ
を駆動する駆動シリンダを有するサーボ切換弁と、 一の外部パイロット圧を一次圧とし、所定の二次圧を上
記駆動シリンダに導く電磁比例弁とを有し、 上記駆動シリンダは、油圧ポンプに要求される吐出流量
を調整する流量制御シリンダと、油圧ポンプを駆動する
ための動力を一定範囲内に抑えるために油圧ポンプの吐
出流量を調整する馬力制御シリンダとを備え、 上記流量制御シリンダは、上記電磁比例弁の二次圧およ
び他の外部パイロット圧のうちいずれか高圧側を選択す
る高圧優先型シャトル弁を介して上記電磁比例弁の二次
側に接続されており、 上記馬力制御シリンダは、上記他の外部パイロット圧お
よび油圧ポンプの吐出圧により、所定のバネ力に抗して
作動するように設定されていることを特徴とする油圧ポ
ンプ制御装置。
A servo cylinder connected to the hydraulic pump for changing a tilt angle of the hydraulic pump; a servo switching valve having a servo spool connected to the servo cylinder and a driving cylinder for driving the servo spool; An electromagnetic proportional valve that guides a predetermined secondary pressure to the drive cylinder using an external pilot pressure as a primary pressure; the drive cylinder includes a flow control cylinder that adjusts a discharge flow rate required for the hydraulic pump; and a hydraulic pump. A horsepower control cylinder that adjusts the discharge flow rate of the hydraulic pump in order to keep the power for driving the hydraulic pump within a certain range, wherein the flow control cylinder has a secondary pressure of the electromagnetic proportional valve and another external pilot pressure. Connected to the secondary side of the solenoid proportional valve via a high-pressure priority type shuttle valve that selects one of the high pressure sides, and the horsepower control cylinder is Other by the discharge pressure of the external pilot pressure and the hydraulic pump, the hydraulic pump control apparatus characterized by being configured to operate against a predetermined spring force.
【請求項2】 請求項1記載の油圧ポンプ制御装置にお
いて、 所要の外部油圧を上記一の外部パイロット圧として上記
電磁比例弁の一次側に導くモードと、所要の外部油圧を
上記他のパイロット圧として上記シャトル弁に導くモー
ドとに切り換えるための切換弁をさらに備えていること
を特徴とする油圧ポンプ制御装置。
2. The hydraulic pump control device according to claim 1, wherein a mode in which a required external oil pressure is introduced as the one external pilot pressure to a primary side of the electromagnetic proportional valve, and a required external oil pressure is applied to the other pilot pressure. And a switching valve for switching to a mode leading to the shuttle valve.
【請求項3】 請求項1記載の油圧ポンプ制御装置にお
いて、 上記他の外部パイロット圧は、上記一の外部パイロット
圧がバイパスされるバイパスラインにより供給され、当
該バイパスラインにストップ弁が配設されていることを
特徴とする油圧ポンプ制御装置。
3. The hydraulic pump control device according to claim 1, wherein the other external pilot pressure is supplied by a bypass line through which the one external pilot pressure is bypassed, and a stop valve is provided in the bypass line. A hydraulic pump control device.
【請求項4】 油圧ポンプの傾転角を変化させるために
油圧ポンプに連結されたサーボシリンダと、 サーボシリンダに連結されたサーボスプールおよびこれ
を駆動する駆動シリンダを有するサーボ切換弁と、 第1の外部パイロット圧を一次圧とし、所定の二次圧を
上記駆動シリンダに導く電磁比例弁とを有し、 上記駆動シリンダは、油圧ポンプに要求される吐出流量
を調整する流量制御シリンダと、油圧ポンプを駆動する
ための動力を一定範囲内に抑えるために油圧ポンプの吐
出流量を調整する馬力制御シリンダとを備え、 上記流量制御シリンダは、上記電磁比例弁の二次圧およ
び第2の外部パイロット圧のうちいずれか高圧側を選択
する高圧優先型シャトル弁を介して上記電磁比例弁の二
次側に接続されており、 上記馬力制御シリンダは、第3の外部パイロット圧およ
び油圧ポンプの吐出圧により、所定のバネ力に抗して作
動するように設定されていることを特徴とする油圧ポン
プ制御装置。
A servo cylinder connected to the hydraulic pump for changing a tilt angle of the hydraulic pump; a servo switching valve having a servo spool connected to the servo cylinder and a driving cylinder for driving the servo spool; An external proportional pilot pressure as a primary pressure, and an electromagnetic proportional valve for guiding a predetermined secondary pressure to the drive cylinder. The drive cylinder includes a flow control cylinder for adjusting a discharge flow rate required for a hydraulic pump, and a hydraulic pressure control cylinder. A horsepower control cylinder that adjusts the discharge flow rate of the hydraulic pump so as to suppress the power for driving the pump within a certain range, wherein the flow control cylinder is configured to control the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve and a second external pilot. Connected to the secondary side of the proportional solenoid valve through a high-pressure priority type shuttle valve that selects any high pressure side of the pressure, The discharge pressure of the third external pilot pressure and the hydraulic pump, the hydraulic pump control apparatus characterized by being configured to operate against a predetermined spring force.
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