JP2004316682A - 油圧ポンプ制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧シリンダがクッション域にある間は、ポンプの入力トルクをある任意の値までさげることによって、エンジン消費馬力を低下させ、燃料消費量を低減することのできる油圧ポンプの制御回路を提供する。
【解決手段】シリンダストロークエンドの衝撃を緩和するクッション機構を有する油圧シリンダ３と、油圧シリンダ３に作動液を供給する可変容量型ポンプ１とを備えた油圧ポンプ制御回路において、油圧シリンダ３がクッション域にあるかないかを検出するクッション域検出装置２０と油圧シリンダ３の操作方向を検出する操作方向検出器２１を設け、コントローラ１７は油圧シリンダ３がクッション域に入った信号を受けて、電磁逆比例弁１６を制御し、レギュレータ１３によってポンプ１の入力トルクをある任意の値まで下げるようにした。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械等におけるシリンダストロークエンドの衝撃を緩和するクッション機構を内蔵した油圧シリンダに作動油を供給する油圧ポンプの制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に、従来の建設機械等の油圧ポンプ制御回路を示す。油圧ポンプ制御回路は、クッション機構を備えた油圧回路と可変容量ポンプの制御回路を備えている。
油圧回路は、エンジン２によって駆動される可変容量形のポンプ（油圧ポンプ）１と、ポンプ１から吐出される作動油（圧油）により駆動される建設機械等の油圧機械駆動用油圧シリンダ（以下、単に「油圧シリンダ」という。）３と、ポンプ１と油圧シリンダ３を結ぶ油圧経路に設けられた方向切換弁４と、方向切換弁４を操作する操作レバー５と、油圧シリンダ３に設けられたクッション機構とを備えている。ポンプ１は、吐出量が斜板の傾転角によって変化する斜板形可変容量のポンプを採用している。
【０００３】
油圧シリンダ３は、一端（ストロークエンド側）が閉塞され、他端に開口を有する筒状のシリンダ本体３ａと、シリンダ本体３ａ内を摺動するピストン３ｂを備えている。ピストン３ｂは、シリンダ本体３ａの内壁に摺接するピストンヘッド３ｂ１と、ピストンヘッド３ｂ１より小径のピストンロッド３ｂ２を備えている。ピストンロッド３ｂ２は、シリンダ本体３ａの他端に設けた開口を液密に貫通し、図示しない油圧機械に連結している。シリンダ本体３ａは、ピストンヘッド３ｂ１によってロッド側油室３ｃとボトム側油室３ｄとに区画されている。油圧シリンダ３のストロークエンド側を閉塞する壁は、後述するクッション室９が形成できるように肉厚とされている。
【０００４】
方向切換弁４は、弁本体４ａと、左右の油圧駆動部４ｂ，４ｃから構成されている。左右の油圧駆動部４ｂ，４ｃは、閉回路をなすパイロット油路６に接続されている。パイロット油路６には、手動の操作レバー５が設けられている。操作レバー５を操作し、左右の油圧駆動部４ｂ，４ｃにパイロット油路６からパイロット圧を選択的に供給することによって弁本体４ａを切り換え、ポンプ１から吐出された作動油を、油圧シリンダ３のロッド側油室３ｃ、油圧シリンダ３のボトム側油室３ｄ、油タンク８のいずれかひとつに選択的に供給されるようになっている。なお、符号１ａはポンプ１と方向切換弁４を結ぶ油路、符号７ａは油圧シリンダ３のロッド側油室３ｃと方向切換弁４を結ぶ油路、符号７ｂは油圧シリンダ３のボトム側油室３ｄと方向切換弁４を結ぶ油路、７ｃは油タンク８と方向切換弁４を結ぶ油路である。
【０００５】
シリンダ本体３ａの閉塞された一端側には、ピストン３ｂと同心で、ボトム側油室３ｄに開口するクッション室９が形成されている。クッション室９の内径は、ボトム側油室３ｄの内径より大きく変化（縮小）するような小径とされている。他方、ピストンヘッド３ｂ１には、ピストン３がシリンダ本体３ａのボトム側に移動したときクッション室９内に進入するプランジャー１０が一体に設けられている。プランジャー１０の外径は、クッション室９の内径よりわずかに小さい径とされている。プランジャー１０の内部には、プランジャー１０がクッション室９内に進入したとき、クッション室９とボトム側油室３ｄを連通する油路１１が設けられている。この油路１１には、オリフィス１２が配置されている。クッション室９、プランジャー１０、油路１１、オリフィス１２は、クッション機構を構成している。
【０００６】
このように構成されたクッション機構を備えた油圧回路は次のように動作する。操作レバー５を操作して方向切換弁４を切り換え、ポンプ１から吐出される作動油を油圧シリンダ３のロッド側油室３ｃに供給すると、ピストン３ｂはストロークエンド（図２の右方向）に向かって移動する。油圧シリンダ３のボトム側油室３ｄの作動油は、油タンク油８に排出される。ピストン３ｂがストロークエンドの近傍にくると、プランジャー１０の先端がクッション室９に進入し、クッション室９がボトム側油室３ｄと遮断される。遮断されたクッション室９内の作動油は、プランジャー１０の油路１１に設けたオリフィス１２を通って、ボトム側油室３ｄからタンク８に排出されるようになるため、図５に示すように、クッション室９内の作動油の油圧（回路圧）が上昇し、クッション室９内にクッション圧が発生する。このクッション圧によって、ピストン３ｂの移動速度が減少し、シリンダ本体３ａとピストン３ｂとの衝突が緩和される。
【０００７】
ピストン３ｂがストロークエンドに達した後、操作レバー５を操作して方向切換弁４を切り換え、ポンプ１から吐出される作動油を油路７ｂを介して油圧シリンダ３のボトム側油室３ｄに供給すると、ピストン３ｂは油圧シリンダ３のロッド側油室３ｃ側（図２の左方向）に向かって移動する。この移動に伴って、プランジャー１０は、クッション室９から抜け出す。
【０００８】
図５は、シリンダストロークと回路圧（ボトム側油室及びクッション室の作動油の圧力）の関係を示す。図５において、シリンダストロークがストロークエンドに向かい、プランジャー１０がクッション室９に進入すると回路圧が急激に上昇する。その後シリンダストロークは、上昇したほぼ一定の回路圧でストロークエンド端に向かい、ストロークエンドに達するとさらに回路圧は上昇する（図５のＰｍａｘ）。このプランジャー１０がクッション室９に進入を始める時点から、５図における上昇したほぼ一定の圧力を維持している範囲までを油圧シリンダのクッション域という。クッション域は、クッション室９の長さにほぼ等しい。
【０００９】
可変形ポンプの制御回路は、ポンプ１の斜板の傾転角を変化させてポンプ１の吐出量を制御するレギュレータ１３と、レギュレータ１３に２次圧を供給するための電磁逆比例弁１６と、電磁逆比例弁１６を制御するコントローラ１７とを備えている。
【００１０】
レギュレータ１３は、ポンプ制御用油圧シリンダ（以下、「制御用油圧シリンダ」という。）１４と、２次圧室１５とから構成されている。制御用油圧シリンダ１４は、シリンダ本体１４ａと、シリンダ本体１４ａ内を摺動するピストン１４ｂと、ピストン１４ｂを付勢するスプリング１４ｃとを備えている。ピストン１４ｂは、シリンダ本体１４ａの内壁に摺接するピストンヘッド１４ｂ１と、ピストンヘッド１４ｂ１より小径のピストンロッド１４ｂ２とからなる。ピストンロッド１４ｂ２は、シリンダ本体１４ａの一端を液密に貫通し、２次圧室１５内に液密に挿入されている。シリンダ本体１４ａのピストンロッド１４ｂ２側は、パイロット圧室１４ｄとして区画されている。パイロット圧室１４ｄには、ポンプ１の吐出側からパイロット圧が導かれている。スプリング１４ｃは、シリンダ本体１４の他端とピストン１４ｂの間に設けられ、ピストン１４ｂをパイロット圧室１４ｄ側に向けて付勢している。ピストンヘッド１４ｂ１には、ポンプ１の斜板と連結する連結杆１４ｅが設けられている。制御用油圧シリンダ１４によって連結杆１４ｅが、図２において左方に動かされるとポンプ１の吐出量が減少し、右方に動かされるとポンプ１の吐出量が増加するようになっている。
【００１１】
電磁逆比例弁１６は、コントローラ１７の出力電流によって制御され、２次圧Ｐｆを作る。電磁逆比例弁１６によって作られた２次圧Ｐｆは、２次圧油路１８を介して２次圧室１５に導かれ、２次圧室１５に挿入されたピストンロッド１４ｂ２に作用する。電磁逆比例弁１６には、２次圧油路１８からパイロット圧が導かれている。なお、符号１９は電磁逆比例弁１６に圧油を供給する油圧源、符号２２ａはコントローラ１７から電磁逆比例弁１６のソレノイド１６ａに電流を供給するラインである。
【００１２】
このように構成された油圧ポンプ制御回路は、ポンプ１がエンジントルクと釣り合うように吐出量を自動的に調整している。ポンプ１は、エンジン出力を１００％使えるように、ポンプ入力トルクＴ＝Ｔｍａｘの特性で設定されている。この場合のポンプ吐出圧力Ｐとポンプ吐出量Ｑの関係を、図３の「Ｔｍａｘ時の馬力一定曲線」に示す。コントローラ１７は、図４に示すように、電磁逆比例弁１６がポンプ入力トルクＴ＝Ｔｍａｘに対応する２次圧Ｐｆ１を発生するように、電磁逆比例弁１６のソレノイド１６ａに電流値Ｉ＝Ｉｍａｘの電流を供給している。電磁逆比例弁１６によって作られた２次圧Ｐｆ１は、２次圧油路１８を介して２次圧室１５に導入され、２次圧室１５内のピストンロッド１４ｂ２に作用し、制御用油圧シリンダ１４を制御する。２次圧Ｐｆ１を受けた制御用油圧シリンダ１４は、ピストンヘッド１４ｂ１に接続する連結杆１４ｅを介して、ポンプ１が最大ポンプ入力トルクＴｍａｘの特性で運転されるようにポンプ１を制御する。ポンプ１は、制御用油圧シリンダ１４のパイロット圧室１４ｄに導入されているパイロット圧によって、最大ポンプ入力トルクＴｍａｘの特性で、自動的に吐出量を増減する。したがって、ポンプ１は、常にエンジン出力１００％を使った運転となる。
【００１３】
【特許文献１】
特開平９−３１６９１６号公報（段落００３８〜００３９、図２等参照。）
【特許文献２】
特開２００３−５６５１５号公報（段落００３４〜００３６、図１等参照。）
【特許文献３】
特開平５−１９６００４号公報（段落０００８〜０００９、図１等参照。）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
油圧シリンダ３の作業中、油圧シリンダ３がクッション域に入り、回路圧が急激に上昇すると、ポンプ１はエンジントルクと釣り合うように吐出量を自動的に減少させる。従来はこのようにスピードを必要としないクッション域でもポンプ入力トルクＴを下げずに制御していたため、エンジン消費馬力も変わらず、無駄な燃料を消費していた。さらに、油圧シリンダ３が既にクッション域にある状態から作業を開始した場合、クッションの抵抗により高圧が発生し、この場合も従来は、ポンプ１がエンジントルクと釣り合う流量に制御されていた。しかしながら、クッション域を抜け出すためのエネルギーは圧力が必要で流量はほとんど必要としない。それにもかかわらず、従来は、ポンプ入力トルクＴを下げずに制御していたため、エンジン消費馬力も変わらず、無駄な燃料を消費していた。
【００１５】
本発明の目的は、油圧シリンダがクッション域にある間は、ポンプの入力トルクをある任意の値までさげることによって、エンジン消費馬力を低下させ、燃料消費量を低減することのできる油圧ポンプの制御回路を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、シリンダがクッション域にあるかないかを検出するクッション域検出装置を設け、シリンダがクッション域に入った信号を受けてポンプの入力トルクをある任意の値まで下げるようにしたものである。
請求項１の発明によれば、シリンダの作業中、シリンダがクッション域に入ったことをクッション域検出装置で検知し、その検知信号を受けてポンプの入力トルクをある任意の値まで下げるように制御するため、エンジンの消費馬力を低下させることができ、エンジンの燃料消費量を低減することができる。また、クッション域はスピードを必要としないので、ポンプ入力トルクを減少させても、クッション機能を損なうことがない。
【００１７】
請求項２の発明は、既にクッション域にある状態からクッション域から抜け出す方向にシリンダの操作が行われたことを検出した場合、クッション域を抜け出すまでポンプの入力トルクを上記任意の値に保持しつづけ、クッション域を外れた時通常の入力トルクまで上昇させるようにしたものである。
請求項２の発明によれば、また、シリンダがクッション域を抜け出す間、ポンプ入力トルクを任意の値まで下げた状態でポンプを制御するため、エンジンの消費馬力を低下させることができ、エンジンの燃料消費量を低減することができる。また、シリンダがクッション域を抜け出すためのエネルギーは圧力が必要で流量はほとんど必要としないから、クッション域を抜け出す間、ポンプの入力トルクを減少させても、シリンダの操作には支障がない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態における建設機械の油圧ポンプ制御回路を示す。油圧ポンプ制御回路は、クッション機構を備えた油圧回路と、可変容量ポンプの制御回路から構成されている。
【００１９】
なお、この実施の形態におけるクッション機構を備えた油圧回路を構成する、可変容量形のポンプ１と、建設機械等の油圧機械駆動用油圧シリンダ３と、方向切換弁４と、操作レバー５と、クッション機構の各構造並びに可変容量ポンプの制御回路を構成するレギュレータ１３及び電磁逆比例弁１６の各構造は、前述した従来の油圧ポンプ制御回路の構造と基本的に同じであるので、図１において図２と同一符号を付した構造については、前述の従来技術における説明を援用し、その詳細な説明はここでは省略する。
【００２０】
この実施の形態における可変容量形のポンプ１の制御回路は、前述した従来の制御回路の構成に加え、油圧シリンダ３がクッション域にあるかないかを検出するクッション域検出装置２０と、油圧シリンダ３の操作方向を検出する操作方向検出器２１とを備えている。そして、クッション域検出装置２０及び操作方向検出器２１によってそれぞれ検出された信号に基づいて、ポンプ１のポンプ入力トルクＴを制御するようになっている。
【００２１】
クッション域検出装置２０は、油圧シリンダ３の近傍に設けられており、油圧シリンダ３がクッション域にあることを検出したときには、その検出信号がコントローラ１７に送られる。なお、符号２２ａは、クッション域検出装置２０とコントローラ１７を結ぶ信号線である。また、建設機械がクレーン仕様等の場合には、既に角度センサーがついており、この角度センサーをクッション域検出装置として兼用してもよい。
【００２２】
操作方向検出器２１は、方向切換弁４のパイロット油路６に接続して設けられており、パイロット油路６のパイロット圧の流れの方向を検出することによって、油圧シリンダ３の操作方向を検出するようにされている。すなわち、操作方向検出器２１によって、油圧シリンダ３がクッション域に入る方向へ動いているか、あるいは、油圧シリンダ３がクッション域から抜け出す方向に動いているかを検出する。操作方向検出器２１によって検出された操作方向の信号は、コントローラ１７に送られる。なお、符号２２ｂは、操作方向検出器２１とコントローラ１７を結ぶ信号線である。
【００２３】
コントローラ１７は、クッション域検出装置２０からの油圧シリンダ３がクッション域にあるかないかの信号及びを操作方向検出器２１からの油圧シリンダ３の操作方向の信号を受けて電磁逆比例弁１６を制御する。コントローラ１７は、図４において、油圧シリンダ３の作業中、油圧シリンダ３がクッション域にないと判断したときは、ポンプ１を最大ポンプ入力トルクＴｍａｘで運転し、油圧シリンダ３がクッション域にある判断したときには、ポンプ１を最大ポンプ入力トルクＴｍａｘより小さなある任意の最小ポンプ入力トルクＴｍｉｎで運転するように電磁逆比例弁１６を制御する。なお、ポンプ１は、最大ポンプ入力トルクＴｍａｘにおいて、エンジン２のエンジン出力を１００％使えるようになっている。
【００２４】
図４は、電磁逆比例弁１６の電流値Ｉと電磁逆比例弁１６の２次圧Ｐｆとの関係及び２次圧Ｐｆとポンプ入力トルクＴとの関係を示す。ポンプ１を図３の「Ｔｍａｘ時の馬力一定曲線」に示す特性で運転するためには、図４に示すように、電磁逆比例弁１６にポンプ入力トルクＴｍａｘに対応する２次圧Ｐｆ１を発生させ、この２次圧Ｐｆ１をレギュレータ１３に導入して、ポンプ１を制御する。この２次圧Ｐｆ１に対応する電磁逆比例弁１６が必要とする電流は、図４における電流値Ｉｍａｘである。他方、ポンプ１を図３の「Ｔｍｉｎ時の馬力一定曲線」に示す特性で運転するためには、図４に示すように、電磁逆比例弁１６にポンプ入力トルクＴｍｉｎに対応する２次圧Ｐｆ２を発生させ、この２次圧Ｐｆ２をレギュレータ１３に導入して、ポンプ１を制御する。この２次圧Ｐｆ２に対応する電磁逆比例弁１６が必要とする電流は、図４における電流値Ｉｍｉｎである。したがって、電磁逆比例弁１６は、油圧シリンダ３の作業中、油圧シリンダ３がクッション域にないときは、電流値Ｉｍａｘが流れ、油圧シリンダ３がクッション域にあるときには、電流値Ｉｍｉｎが流れるようにコントローラ１７によって制御される。
【００２５】
このように構成された油圧ポンプ制御回路の作動について説明する。
まず、油圧シリンダ３がクッション域にない状態からクッション域に進入する方向に操作される場合について説明する。
操作レバー５の操作により方向切換弁４の油圧駆動部４ｃにパイロット圧を供給し、方向切換弁４を切り換え、ポンプ１から吐出される作動油を油路７ｂを介して油圧シリンダ３のロッド側油室３ｃに供給する。ピストン３ｂはストロークエンド（図１の右方向）に向かって移動する。油圧シリンダ３のボトム側油室３ｄの作動油は、油路７ａを介して油タンク油８に排出される。操作方向検出器２１は、パイロット圧が方向切換弁４の油圧駆動部４ｂ，４ｃへ供給されるパイロット圧の流れ方向から油圧シリンダ３の操作方向がストロークエンドに向かっていることを検出し、コントローラ１７にその信号を送る。他方、クッション域検出装置２０は、プランジャー１０がまだボトム側油室３ｄ内にあるため、油圧シリンダ３がクッション域にあることを検出しない。
【００２６】
クッション域検出装置２０が、油圧シリンダがクッション域にあることを検出していない場合、コントローラ１７は、電磁逆比例弁１６に電流値Ｉｍａｘの電流を供給する。電磁逆比例弁１６は電流値Ｉｍａｘに対応した２次圧Ｐｆ１を作り、その２次圧Ｐｆ１は、２次圧油路１８を介してレギュレータ１３の２次圧室１５に導入される。２次圧Ｐｆ１は、２次圧室１５内で制御用油圧シリンダ１４のピストンロッド１４ｂ２に作用し、制御用油圧シリンダ１４を制御する。２次圧Ｐｆ１を受けた制御用油圧シリンダ１４は、ピストンヘッド１４ｂ１に接続する連結杆１４ｅを介して、図３に示すように、ポンプ１が最大ポンプ入力トルクＴｍａｘの特性で運転されるようにポンプ１を制御する。したがって、ポンプ１は、エンジン出力１００％を使った通常の運転となる。
【００２７】
ピストン３ｂがさらにストロークエンドに向かって移動し、ピストン３ｂがストロークエンドの近傍にくると、プランジャー１０の先端がクッション室９に進入し、クッション室９がボトム側油室３ｄと遮断される。遮断されたクッション室９内の作動油は、プランジャー１０の油路１１に設けたオリフィス１２を通って、ボトム側油室３ｄから油路７ａに排出されるようになるため、図５に示すように、クッション室９内の作動油の油圧（回路圧）が急激に上昇し、ポンプ１はエンジントルクと釣り合うように吐出量を自動的に減らす。回路圧が急激に上昇することによって、クッション室９内にはクッション圧が発生する。このクッション圧によって、ピストン３ｂの移動速度が減少し、シリンダ本体３ａとピストン３ｂとの衝突が緩和される。クッション域検出装置２０は、プランジャー１０の先端がクッション室９に進入したときのシリンダストロークを検出し、コントローラ１７に油圧シリンダ３がクッション域にあるとの信号を送る。
【００２８】
コントローラ１７には、プランジャ−１０先端がクッション室９進入したとき、操作方向検出器２１から油圧シリンダ３の操作方向がストロークエンド方向であるとの信号が入力され、かつ、クッション域検出装置２０から油圧シリンダ３がクッション域にあるとの信号が入力されているので、コントローラ１７は、油圧シリンダ３がクッション域外からクッション域に入ったと判断し、電磁逆比例弁１６に電流値Ｉｍｉｎの電流を供給する。電磁逆比例弁１６は電流値Ｉｍｉｎに対応した２次圧Ｐｆ２を作り、その２次圧Ｐｆ２は、２次圧油路１８を介してレギュレータ１３の２次圧室１５に導入される。２次圧Ｐｆ２は、２次圧室１５内で制御用油圧シリンダ１４のピストンロッド１４ｂ２に作用し、制御用油圧シリンダ１４を制御する。２次圧Ｐｆ２を受けた制御用油圧シリンダ１４は、ピストンヘッド１４ｂ１に接続する連結杆１４ｅを介して、図３に示すように、ポンプ１が最小ポンプ入力トルクＴｍｉｎの特性で運転されるようにポンプ１を制御する。したがって、ポンプ１は、スピードを必要としないクッション域においては、エンジン出力を下げた状態で運転される。なお、図３の１点鎖線は、油圧シリンダ３がクッション域に入るあるいはクッション域から抜け出す時のポンプ吐出圧とポンプ吐出量の関係を示している。
【００２９】
次に、油圧シリンダ３がクッション域にある状態からクッション域を抜け出る方向に操作される場合について説明する。
操作レバー５の操作により方向切換弁４の油圧駆動部４ｂにパイロット圧を供給し、方向切換弁４を切り換え、ポンプ１から吐出される作動油を油路７ｂを介して油圧シリンダ３のボトム側油室３ｄに供給すると、ピストン３ｂはロッド側油室３ｃ（図１の左方向）に向かって移動する。油圧シリンダ３のロッド側油室３ｃの作動油は、油路７ａを介して油タンク油８に排出される。操作方向検出器２１は、方向切換弁４の油圧駆動部４ｂ，４ｃへ供給されるパイロット圧の流れ方向から油圧シリンダ３の操作方向がロッド側油室３ｃ（図１の左方向）に向かっていることを検出し、コントローラ１７にその信号を送る。他方、クッション域検出装置２０は、プランジャー１０がまだクッション室９内にあるため、油圧シリンダ３がクッション域にあることを検出する。
【００３０】
コントローラ１７には、操作方向検出器２１から油圧シリンダ３の操作方向がロッド側油室３ｃ方向であるとの信号が入力され、かつ、クッション域検出装置２０から油圧シリンダ３がクッション域にあるとの信号が入力されているので、コントローラ１７は、油圧シリンダ３がまだクッション域にあると判断し、電磁逆比例弁１６に電流値Ｉｍｉｎの電流を供給する。電磁逆比例弁１６は電流値Ｉｍｉｎに対応した２次圧Ｐｆ２を作り、制御用油圧シリンダ１４が、最小ポンプ入力トルクＴｍｉｎの特性でポンプ１を制御することは前述したとおりである。したがって、ポンプ１は、クッション域を抜け出すまでは、エンジン出力を下げた状態で運転される。
【００３１】
ピストン３ｂがさらにロッド側油室３ｃ側に向かって移動し、プランジャー１０がクッション室９から抜け出ると、クッション域検出装置２０は、油圧シリンダ３がクッション域にあることを検出しなくなる。そして、操作方向検知器２１は、油圧シリンダ３の操作方向がロッド側油室３ｃ側であることを検出しているから、コントローラ１７は、油圧シリンダ３がクッション域を抜け出たと判断し、電磁逆比例弁１６に電流値Ｉｍａｘの電流を供給するようになる。電磁逆比例弁１６は電流値Ｉｍａｘに対応した２次圧Ｐｆ１を作り、制御用油圧シリンダ１４が、最大ポンプ入力トルクＴｍａｘの特性でポンプ１を制御することは前述したとおりである。したがって、ポンプ１は、エンジン出力１００％を使った通常の運転となる。
【００３２】
本発明の実施の形態の油圧ポンプ制御回路によれば、油圧シリンダ３がクッション域にないときには、ポンプ１をエンジン出力が１００％使える最大ポンプ入力トルクＴｍａｘで運転し、油圧シリンダ３がクッション域に入った信号を検出したとき、ポンプ１を最小ポンプ入力トルクＴｍｉｎで運転するため、スピードを必要としないクッション域では、エンジン出力を通常の運転より下げて運転されることになり、エンジン消費馬力が低下し、燃料消費量を低減できる。また、油圧シリンダ３が既にクッション域にある状態からクッション域を抜け出す方向に作業を開始したときに、油圧シリンダ３がクッション域を抜け出すエネルギーは圧力が必要で流量はほとんど必要としないので、ポンプ入力トルクをある任意の値まで下げた状態に保持して運転することができる。このため、クッション域を抜け出るまでは、エンジン出力を通常の運転より下げて運転することができ、エンジン消費馬力が低下し燃料消費量を低減することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、前述した実施の形態に限定されず種々の設計変更が可能であり、それらはいずれも本発明に含まれる。
例えば、本発明の油圧ポンプ制御回路は、クッション機構を備えたものであれば、建設機械に限定されず、適用できる。また、クッション機構も、実施の形態に示した構造に限定されず、クッション域を備えたものであれば、どのような構造のものであってもよい。
ポンプ１は、斜板形可変容量ポンプ以外に種々のポンプが採用できる。
図１には、ピストンヘッド３ｂ１及びピストンロッド３ｂ２と一体成形したプランジャー１０が示されているが、プランジャー１０をピストンヘッド３ｂ１と別体に形成し、ピストンヘッド３ｂ１に取り付ける構造としてもよい。
クッション域検出装置２０は、油圧シリンダがクッション域にあることを検出できるものであれば、検出位置はどこでもよく、またその構造もどのようなもであってもよい。
操作方向検出器２１は、操作レバー５の操作方向を検出できるものであれば、検出位置はどこでもよく、またその構造もどのようなもであってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、シリンダがスピードを必要としないクッション域にあるときは、ポンプ入力トルクをある任意の値まで下げるように制御したため、エンジン消費馬力が低下し燃料消費量を低減することができる。
さらに、請求項２の発明によれば、シリンダが既にクッション域にある状態から作業を開始した場合、シリンダがクッション域を抜け出すまでは、ポンプ入力トルクをある任意の値まで下げた状態に保持するようにしたため、エンジン消費馬力が低下し燃料消費量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る油圧ポンプ制御回路を示す図。
【図２】従来の油圧ポンプ制御回路を示す図。
【図３】ポンプ制御特性線図。
【図４】電磁逆比例弁の電流値と２次圧の関係及び２次圧とポンプ入力トルクの関係を示す図。
【図５】シリンダのストロークに対する回路圧の変化を示す図。
【符号の説明】
１ 可変容量形ポンプ
２ エンジン
３ 油圧機械駆動用油圧シリンダ
３ａ シリンダ本体
３ｂ ピストン本体
４ 方向切換弁
５ 切換弁操作レバー
９ クッション室
１０ プランジャー
１２ オリフィス
１３ レギュレータ
１４ ポンプ制御用油圧シリンダ
１４ａ シリンダ本体
１４ｂ ピストン本体
１４ｅ 連結杆
１５ ２次圧室
１６ 電磁逆比例弁
１７ コントローラ
２０ クッション域検出装置
２１ 操作方向検出器

Claims (2)

1. シリンダストロークエンドの衝撃を緩和するクッション域を有するシリンダと、前記シリンダに作動媒体を供給するポンプとを備えた油圧ポンプ制御回路において、前記シリンダが前記クッション域にあるかないかを検出するクッション域検出装置を設け、前記シリンダが前記クッション域に入った信号を受けて前記ポンプの入力トルクをある任意の値まで下げるようにしたことを特徴とする油圧ポンプ制御回路。
2. 既に前記クッション域にある状態から前記クッション域から抜け出す方向に前記シリンダの操作が行われたことを検出した場合、前記クッション域を抜け出すまで前記ポンプの入力トルクを前記ある任意の値に保持しつづけ、前記クッション域を外れた時通常の入力トルクまで上昇させるようにした請求項１に記載の油圧ポンプ制御回路。

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