JP2006083990A - Hydraulic driving device - Google Patents

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Yasutaka Tsuriga
靖貴 釣賀
Junya Kawamoto
純也 川本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To optimize output torque of an engine, by setting a pump absorbing torque characteristic desired to be set originally, in a hydraulic driving device for driving an actuator by merging and supplying delivery oil of hydraulic pumps of a variable displacement type and a fixed displacement type. <P>SOLUTION: An absorbing torque control mechanism 9 is arranged in the first hydraulic pump 2 of the variable displacement type, and a main relief valve 11 is arranged in a merging pipe 8. A check valve 12 is arranged in the middle of a pipe 7b being a delivery oil passage of the second hydraulic pump 3 of the fixed displacement type, and a second relief valve 15 is arranged in a pipe 14 by branching off the pipe 14 reaching a drain tank 13 from a pipe part between the second hydraulic pump 3 of the pipe 7b and the check valve 12. Preset pressure of the relief valve 15 is set lower than preset pressure of the main relief valve 11, and is set so that an override characteristic becomes gentle and differential pressure between cracking pressure and relief setting pressure becomes larger than ordinary pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、油圧式ショベル等の建設機械の油圧駆動装置に係わり、特に、可変容量型の油圧ポンプの吐出油と固定容量型の油圧ポンプの吐出油を合流して供給し、油圧アクチュエータを駆動する油圧駆動装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic drive device for a construction machine such as a hydraulic excavator, and in particular, discharges oil from a variable displacement hydraulic pump and discharge oil from a fixed displacement hydraulic pump to supply and drive a hydraulic actuator. The present invention relates to a hydraulic drive device.

可変容量型の油圧ポンプの吐出油と固定容量型の油圧ポンプの吐出油を合流して供給し、油圧アクチュエータを駆動する油圧駆動装置として、例えば特開平7−187578号公報の図1及び図2に記載のものや、特開2003−202001号公報に記載のものがある。可変容量型の油圧ポンプにはその吐出圧力が上昇するとポンプ容量(押しのけ容積)を減じ、ポンプ吸収トルクが制限値を超えないようにする吸収トルク制御機構が設けられている。このように可変容量型の油圧ポンプと固定容量型の油圧ポンプを併用することにより、可変容量型の油圧ポンプの最大吐出流量に対し、固定容量型の油圧ポンプで必要な流量分を補充することが可能となり、可変容量型の油圧ポンプの必要以上のサイズアップを抑えることが可能となる。   As a hydraulic drive device that joins and supplies the discharge oil of the variable displacement hydraulic pump and the discharge oil of the fixed displacement hydraulic pump to drive the hydraulic actuator, for example, FIGS. 1 and 2 of JP-A-7-187578. And those described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-202001. The variable displacement hydraulic pump is provided with an absorption torque control mechanism that reduces the pump displacement (displacement volume) when the discharge pressure increases, so that the pump absorption torque does not exceed the limit value. In this way, by using a variable displacement hydraulic pump and a fixed displacement hydraulic pump together, the fixed displacement hydraulic pump can replenish the required flow rate with respect to the maximum discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump. Therefore, it is possible to suppress an increase in the size of the variable displacement hydraulic pump more than necessary.

特開平7−187578号公報JP-A-7-187578 特開2003−202001号公報JP 2003-202001 A

上記従来の油圧駆動装置における油圧源全体の馬力制御特性は、吸収トルク制御機構による可変容量型の油圧ポンプの馬力制御特性と固定容量型の油圧ポンプの吸収トルクによる馬力特性の合計で与えられる。この場合、定格圧力(メインリリーフ弁の設定圧力)で可変容量型の油圧ポンプの吸収トルクを0に抑えるためには、可変容量型の油圧ポンプの傾転制御による流量が定格圧力で最小値の0となるように設定することが考えられる。しかし、このように設定したとしても、定格圧力における油圧源全体の吸収馬力は固定容量型の油圧ポンプの吐出流量によって決まり、その定格圧力における吸収馬力からエンジンに要求される出力トルク規定される。その結果、本来設定したい等トルク線に対し、高いエンジン出力トルクを必要とせざるを得ない。   The horsepower control characteristic of the whole hydraulic power source in the conventional hydraulic drive apparatus is given by the sum of the horsepower control characteristic of the variable displacement hydraulic pump by the absorption torque control mechanism and the horsepower characteristic by the absorption torque of the fixed displacement hydraulic pump. In this case, in order to suppress the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump to zero at the rated pressure (set pressure of the main relief valve), the flow rate by the tilt control of the variable displacement hydraulic pump is the minimum value at the rated pressure. It is conceivable to set it to be zero. However, even if set in this way, the absorption horsepower of the whole hydraulic power source at the rated pressure is determined by the discharge flow rate of the fixed displacement hydraulic pump, and the output torque required for the engine is defined from the absorption horsepower at the rated pressure. As a result, it is necessary to require a high engine output torque with respect to the isotorque line to be originally set.

このように従来技術においては、軽負荷時の流量を多く確保するために固定容量型の油圧ポンプの容量を高く設定すると、高負荷時(例えば定格圧力時)のポンプ吸収トルクが過大となり、エンジンに要求される出力トルクが、本来、油圧駆動装置として適切なエンジン出力トルクよりも高くなる。これはエンジン自体のサイズアップ、放出熱の増大に対する冷却機能等、周辺機器も性能過多となり、スペース、コスト的にも適正さを損なう。   Thus, in the conventional technology, if the capacity of a fixed displacement hydraulic pump is set high in order to secure a large flow rate at light load, the pump absorption torque at high load (for example, at rated pressure) becomes excessive, and the engine The output torque required for the engine is higher than the engine output torque that is originally suitable for a hydraulic drive device. This increases the size of the engine itself, the cooling function against the increase in the emitted heat, etc., and the peripheral devices also have excessive performance, impairing the appropriateness in terms of space and cost.

本発明の目的は、可変容量型の油圧ポンプの吐出油と固定容量型の油圧ポンプの吐出油を合流して供給し、油圧アクチュエータを駆動する油圧駆動装置において、本来設定したい等トルク線に近いポンプ吸収トルクを設定することが可能であり、エンジンの出力トルク、エンジン仕様、周辺機器の仕様を適正化することができる油圧駆動装置を提供することである。   An object of the present invention is to approximate the isotorque line to be originally set in a hydraulic drive device that supplies and supplies the discharge oil of a variable displacement hydraulic pump and the discharge oil of a fixed displacement hydraulic pump to drive a hydraulic actuator. It is an object of the present invention to provide a hydraulic drive device that can set pump absorption torque and can optimize engine output torque, engine specifications, and peripheral device specifications.

(1)上記目的を達成するために、本発明は、可変容量型の第1油圧ポンプ及び固定容量型の第2油圧ポンプと、方向切換弁と、前記第1及び第2油圧ポンプからの圧油が合流して前記方向切換弁を介して供給されるアクチュエータと、前記第1油圧ポンプの吸収トルク制御機構とを含む油圧回路と、前記第1油圧ポンプの吐出油を前記方向切換弁に供給する第1管路に設けられ、前記油圧回路の定格圧力を規定する第1リリーフ弁とを有する油圧駆動装置において、前記第1管路に接続され、前記第2油圧ポンプの吐出油を前記第1管路に合流させる第2管路の途中に設けられ、前記第2油圧ポンプヘの圧油の逆流を防止する逆止弁と、前記第2管路の第2油圧ポンプと逆止弁との間の管路部分に設けられ、前記第1管路におけるアクチュエータへの供給流量の流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性が等トルク特性に近づくように前記第2油圧ポンプの吐出油のドレンタンクへの放出量を制御するドレン流量制御手段とを備えるものとする。   (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a variable displacement type first hydraulic pump and a fixed displacement type second hydraulic pump, a direction switching valve, and pressures from the first and second hydraulic pumps. A hydraulic circuit including an actuator where oil joins and is supplied via the direction switching valve, an absorption torque control mechanism of the first hydraulic pump, and discharge oil of the first hydraulic pump is supplied to the direction switching valve A hydraulic drive device having a first relief valve that is provided in the first pipeline and that defines a rated pressure of the hydraulic circuit, and is connected to the first pipeline, and discharges oil from the second hydraulic pump to the first pipeline. A check valve that is provided in the middle of the second pipe to be joined to one pipe and prevents the backflow of pressure oil to the second hydraulic pump; and a second hydraulic pump and a check valve in the second pipe Between the actuators in the first pipeline. And a drain flow rate control means for controlling the discharge amount of the discharge oil of the second hydraulic pump to the drain tank so that the pump absorption torque characteristic corresponding to the flow rate characteristic of the supply flow rate to the compressor approaches the equal torque characteristic And

このように逆止弁とドレン流量制御手段を設け、第1管路におけるアクチュエータへの供給流量の流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性が等トルク特性に近づくように第2油圧ポンプの吐出油のドレンタンクへの放出量を制御することにより、本来設定したい等トルク線に近いポンプ吸収トルクを設定することが可能となり、エンジンの出力トルク、エンジン仕様、周辺機器の仕様を適正化することができる。   Thus, the check valve and the drain flow rate control means are provided, and the discharge oil of the second hydraulic pump is adjusted so that the pump absorption torque characteristic corresponding to the flow rate characteristic of the supply flow rate to the actuator in the first pipeline approaches the equal torque characteristic. By controlling the discharge amount to the drain tank, it is possible to set the pump absorption torque close to the isotorque line that is originally set, and to optimize the engine output torque, engine specifications, and peripheral equipment specifications. .

(2)また、上記目的を達成するために、本発明は、可変容量型の第1油圧ポンプ及び固定容量型の第2油圧ポンプと、方向切換弁と、前記第1及び第2油圧ポンプからの圧油が合流して前記方向切換弁を介して供給されるアクチュエータと、前記第1油圧ポンプの吸収トルク制御機構とを含む油圧回路と、前記第1油圧ポンプの吐出油を前記方向切換弁に供給する第1管路に設けられ、前記油圧回路の定格圧力を規定する第1リリーフ弁とを有する油圧駆動装置において、前記第1管路に接続され、前記第2油圧ポンプの吐出油を前記第1管路に合流させる第2管路の途中に設けられ、前記第2油圧ポンプヘの圧油の逆流を防止する逆止弁と、前記第2管路の第2油圧ポンプと逆止弁との間の管路部分に設けられ、前記第2油圧ポンプの吐出圧が第1の圧力に達すると前記第2油圧ポンプの吐出油のドレンタンクへの放出を開始し、前記第2油圧ポンプの吐出圧が第1の圧力よりも高い第2の圧力に達すると前記第2油圧ポンプの吐出油の全量をドレンタンクに放出し、前記第2油圧ポンプの吐出圧が前記第1の圧力と第2の圧力にある間は、前記第2油圧ポンプの吐出圧の上昇に応じて放出量を増やすようにドレンタンクへの放出量を制御するドレン流量制御手段とを備え、前記第2の圧力を前記第1リリーフ弁の設定圧力よりも低く設定したものとする。   (2) In order to achieve the above object, the present invention includes a variable displacement type first hydraulic pump and a fixed displacement type second hydraulic pump, a direction switching valve, and the first and second hydraulic pumps. A hydraulic circuit including an actuator supplied with the pressure oil and supplied via the direction switching valve, an absorption torque control mechanism of the first hydraulic pump, and a discharge oil from the first hydraulic pump as the direction switching valve. A hydraulic drive device having a first relief valve that is provided in a first pipeline that supplies a rated pressure of the hydraulic circuit, and that is connected to the first pipeline and discharges oil from the second hydraulic pump. A check valve that is provided in the middle of the second pipe that joins the first pipe and prevents the backflow of pressure oil to the second hydraulic pump; and the second hydraulic pump and the check valve of the second pipe Between the two hydraulic pumps, When the pressure reaches the first pressure, discharge of the discharge oil of the second hydraulic pump to the drain tank is started, and when the discharge pressure of the second hydraulic pump reaches a second pressure higher than the first pressure. The entire amount of discharge oil of the second hydraulic pump is discharged to the drain tank, and while the discharge pressure of the second hydraulic pump is at the first pressure and the second pressure, the discharge pressure of the second hydraulic pump is reduced. It is assumed that a drain flow rate control means for controlling the discharge amount to the drain tank so as to increase the discharge amount in accordance with the rise, and the second pressure is set lower than the set pressure of the first relief valve.

このように逆止弁とドレン流量制御手段を設け、第2油圧ポンプの吐出油のドレンタンクへの放出量を制御することにより、第1の圧力と第2の圧力間では、第1管路の供給圧力(第2油圧ポンプの吐出圧)の上昇に応じてドレンタンクへの放出量が増えるため、第1管路におけるアクチュエータへの供給流量はそれに応じて減少し、第2の圧力と第1リリーフ弁の設定圧力間では第2油圧ポンプの吐出油の全量がドレンタンクに放出されるため、供給流量は第1油圧ポンプの吐出流量のみとなり、その供給流量は第1油圧ポンプの吸収トルク制御機構による馬力制御特性に応じて減少する。このため第1の圧力より高い圧力範囲では供給圧力の上昇に応じて滑らかに供給流量が減り、かつ第2の圧力以上の圧力範囲では供給流量の吸収馬力を第1油圧ポンプの吐出流量のみによって決めることが可能となる。その結果、本来設定したい等トルク線に近いポンプ吸収トルクを設定することが可能となり、エンジンの出力トルク、エンジン仕様、周辺機器の仕様を適正化することができる。   Thus, by providing the check valve and the drain flow rate control means and controlling the discharge amount of the discharge oil of the second hydraulic pump to the drain tank, the first pipe line is between the first pressure and the second pressure. As the supply pressure (discharge pressure of the second hydraulic pump) increases, the discharge amount to the drain tank increases, so the supply flow rate to the actuator in the first pipe decreases accordingly, and the second pressure and the second pressure Since the entire amount of oil discharged from the second hydraulic pump is discharged to the drain tank between the set pressures of one relief valve, the supply flow rate is only the discharge flow rate of the first hydraulic pump, and the supply flow rate is the absorption torque of the first hydraulic pump. Decreases according to the horsepower control characteristics by the control mechanism. For this reason, in the pressure range higher than the first pressure, the supply flow rate decreases smoothly as the supply pressure increases, and in the pressure range higher than the second pressure, the absorption horsepower of the supply flow rate is determined only by the discharge flow rate of the first hydraulic pump. It becomes possible to decide. As a result, it is possible to set the pump absorption torque close to the isotorque line that is originally set, and to optimize the engine output torque, engine specifications, and peripheral equipment specifications.

(3)上記(2)において、好ましくは、前記ドレン流量制御手段は、前記第2管路の逆止弁と第2油圧ポンプとの間の管路部分から分岐した第3管路に設けられ、設定圧力とクラッキング圧との差圧が設定圧力の10%よりも大きい第2リリーフ弁を有し、前記第2リリーフ弁の設定圧力を前記第2の圧力に設定し、クラッキング圧を前記第1の圧力に設定する。   (3) In the above (2), preferably, the drain flow rate control means is provided in a third pipeline branched from a pipeline portion between the check valve of the second pipeline and the second hydraulic pump. , Having a second relief valve in which the differential pressure between the set pressure and the cracking pressure is greater than 10% of the set pressure, setting the set pressure of the second relief valve to the second pressure, and setting the cracking pressure to the first pressure Set to 1 pressure.

これにより1つのリリーフ弁を用いてドレン流量制御手段を構成することができ、簡単で安価なシステムとすることができる。   As a result, the drain flow rate control means can be configured using one relief valve, and a simple and inexpensive system can be obtained.

(4)また、上記(2)において、好ましくは、前記ドレン流量制御手段は、前記第2管路の逆止弁と第2油圧ポンプとの間の管路部分から分岐した第3管路及び第4管路に互いに並列に設けられた第2リリーフ弁及び第3リリーフ弁と、前記第4管路の前記第3リリーフ弁の上流側に設けられた固定絞りとを有し、前記第2リリーフ弁の設定圧力を前記第2の圧力に設定し、前記第3リリーフ弁の設定圧力を前記第1の圧力に設定する。   (4) In the above (2), preferably, the drain flow rate control means includes a third pipeline branched from a pipeline portion between the check valve of the second pipeline and the second hydraulic pump, and A second relief valve and a third relief valve provided in parallel with each other in the fourth pipeline, and a fixed throttle provided on the upstream side of the third relief valve in the fourth pipeline, The set pressure of the relief valve is set to the second pressure, and the set pressure of the third relief valve is set to the first pressure.

これにより固定絞りの流量特性は立ち上がりの変化率が大で、その後次第に減少する特性となるため、固定容量型の第2油圧ポンプの供給流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性は等トルク線を模擬した軌跡となるので、第1及び第2油圧ポンプの吐出油の合流で不連続点が生じにくく、通常の可変容量型の油圧ポンプ単一による等トルク制御に近い特性を得ることができる。   As a result, the flow rate characteristic of the fixed throttle has a large rising rate and then gradually decreases. Therefore, the pump absorption torque characteristic corresponding to the supply flow characteristic of the fixed displacement type second hydraulic pump simulates an isotorque line. Therefore, discontinuities are unlikely to occur in the merged discharge oils of the first and second hydraulic pumps, and a characteristic close to that of an equal torque control by a single ordinary variable displacement hydraulic pump can be obtained.

(5)更に、上記(2)において、好ましくは、前記ドレン流量制御手段は、前記第2管路の逆止弁と第2油圧ポンプとの間の管路部分から分岐した第3管路に設けられた第2リリーフ弁と、前記第3管路の前記第2リリーフ弁の上流側に設けられた可変絞り弁装置とを有し、前記可変絞り弁装置は、それ自身の前後差圧が予め定めた設定圧力に達しない場合は最小開口面積を維持し、可変絞り弁装置の通過流量が増えそれ自身の前後差圧が前記設定圧力に達するとその設定値を維持するよう開口面積を増大させる構成とし、前記可変絞り弁装置の設定圧力を前記第1の圧力と第2の圧力との差圧に等しく設定する。   (5) Further, in the above (2), preferably, the drain flow rate control means is provided in a third pipeline branched from a pipeline portion between the check valve of the second pipeline and the second hydraulic pump. And a variable throttle valve device provided on the upstream side of the second relief valve in the third pipe line, and the variable throttle valve device has a differential pressure across itself. If the preset pressure is not reached, the minimum opening area is maintained, and when the variable throttle valve device increases its flow rate, the opening area is increased so that the set value is maintained when the pressure difference across the valve reaches the set pressure. The set pressure of the variable throttle device is set equal to the differential pressure between the first pressure and the second pressure.

これによっても可変絞り弁装置の流量特性は立ち上がりの変化率が大で、その後次第に減少する特性となるため、固定容量型の第2油圧ポンプの供給流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性は等トルク線を模擬した軌跡となるので、第1及び第2油圧ポンプの吐出油の合流で不連続点が生じにくく、通常の可変容量型の油圧ポンプ単一による等トルク制御に近い特性を得ることができる。   As a result, the flow rate characteristic of the variable throttle valve device has a large rate of change of rising and then gradually decreases. Therefore, the pump absorption torque characteristic corresponding to the supply flow rate characteristic of the fixed displacement type second hydraulic pump is equal torque. Since it becomes a locus simulating a line, it is difficult for discontinuities to occur in the merged discharge oil of the first and second hydraulic pumps, and it is possible to obtain characteristics close to equal torque control by a single ordinary variable displacement hydraulic pump it can.

本発明によれば、可変容量型の油圧ポンプの吐出油と固定容量型の油圧ポンプの吐出油を合流して供給し、油圧アクチュエータを駆動する油圧駆動装置において、本来設定したい等トルク線に近いポンプ吸収トルクを設定することが可能であり、エンジンの出力トルク、エンジン仕様、周辺機器の仕様を適正化することができる。その結果、ポンプ選定を含めた最適な機器構成が可能となる。   According to the present invention, in the hydraulic drive device that drives the hydraulic actuator by supplying the discharge oil of the variable displacement type hydraulic pump and the discharge oil of the fixed displacement type hydraulic pump, it is close to the isotorque line to be originally set. Pump absorption torque can be set, and engine output torque, engine specifications, and peripheral equipment specifications can be optimized. As a result, an optimal device configuration including pump selection becomes possible.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の第1の実施の形態に係わる油圧駆動装置を図1〜図5により説明する。   A hydraulic drive apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は本実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本回路を示す図である。この油圧駆動装置の基本回路は主に油圧ショベルに用いられるものである。   FIG. 1 is a diagram showing a basic circuit of a hydraulic drive apparatus according to the present embodiment. The basic circuit of this hydraulic drive device is mainly used for a hydraulic excavator.

図1において、本実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本回路は、エンジン1と、エンジン1により駆動される可変容量型の第1油圧ポンプ2及び固定容量型の第2油圧ポンプ3と、方向切換弁4と、油圧アクチュエータ5とを備えている。第1油圧ポンプ2は管路7a及び管路8を介して方向切換弁4に接続され、第2油圧ポンプ3は管路7b及び管路8を介して方向切換弁4に接続され、管路7a,7bは管路8に並列に接続されている。管路7a,7bはそれぞれ第1及び第2油圧ポンプ2,3の吐出油路を構成し、管路8は第1及び第2油圧ポンプ2,3の吐出油の合流管路を構成する。第1及び第2油圧ポンプ2,3の吐出油はそれぞれ管路7a,7bを介して供給され、管路8で合流する。管路8で合流した第1及び第2油圧ポンプ2,3の吐出油は方向切換弁4を介して油圧アクチュエータ5に供給される。第1油圧ポンプ(可変容量ポンプ)2の最大吐出流量に対し、第2油圧ポンプ(固定容量ポンプ)3で必要な流量分を補充することにより、第1油圧ポンプ2の必要以上のサイズアップを抑えることが可能となる。   In FIG. 1, the basic circuit of the hydraulic drive apparatus according to the present embodiment includes an engine 1, a variable displacement type first hydraulic pump 2 and a fixed displacement type second hydraulic pump 3 driven by the engine 1, and directions. A switching valve 4 and a hydraulic actuator 5 are provided. The first hydraulic pump 2 is connected to the direction switching valve 4 via a pipeline 7a and a pipeline 8, and the second hydraulic pump 3 is connected to the direction switching valve 4 via a pipeline 7b and a pipeline 8. 7 a and 7 b are connected to the pipe line 8 in parallel. The pipe lines 7a and 7b constitute discharge oil paths of the first and second hydraulic pumps 2 and 3, respectively, and the pipe line 8 constitutes a merged pipe line of discharge oil of the first and second hydraulic pumps 2 and 3. The oil discharged from the first and second hydraulic pumps 2 and 3 is supplied via pipes 7a and 7b, respectively, and merges in the pipe 8. The oil discharged from the first and second hydraulic pumps 2 and 3 merged in the pipe 8 is supplied to the hydraulic actuator 5 via the direction switching valve 4. By supplementing the flow rate required by the second hydraulic pump (fixed capacity pump) 3 with respect to the maximum discharge flow rate of the first hydraulic pump (variable capacity pump) 2, the size of the first hydraulic pump 2 can be increased more than necessary. It becomes possible to suppress.

可変容量型の第1油圧ポンプ2には、その吐出圧力が上昇するとポンプ容量(押しのけ容積)を減じ、ポンプ吸収トルクが制限値を超えないようにする吸収トルク制御機構9が設けられている。管路8には第1及び第2油圧ポンプ2,3、方向切換弁4、油圧アクチュエータ5からなる油圧回路の定格圧力(回路最高圧力)を規定するメインリリーフ弁11が設けられている。   The variable displacement first hydraulic pump 2 is provided with an absorption torque control mechanism 9 that reduces the pump displacement (displacement volume) when the discharge pressure rises so that the pump absorption torque does not exceed the limit value. The pipe 8 is provided with a main relief valve 11 that defines a rated pressure (maximum circuit pressure) of a hydraulic circuit including the first and second hydraulic pumps 2 and 3, the direction switching valve 4, and the hydraulic actuator 5.

固定容量型の第2油圧ポンプ3の吐出油路である管路7bの途中には第2油圧ポンプ3から管路8への圧油の流れを許容し逆方向の流れを阻止するチェック弁12が設けられ、同じく管路7bの途中であって、第2油圧ポンプ3とチェック弁12との間の管路部分からはドレンタンク13に至る管路14が分岐し、管路14に第2のリリーフ弁15が設けられている。   A check valve 12 that allows a flow of pressure oil from the second hydraulic pump 3 to the pipe 8 and prevents a reverse flow in the middle of the pipe 7b that is a discharge oil path of the fixed displacement type second hydraulic pump 3. Similarly, in the middle of the pipe line 7b, a pipe line 14 from the pipe line part between the second hydraulic pump 3 and the check valve 12 to the drain tank 13 branches, and the second pipe line 14 The relief valve 15 is provided.

第2のリリーフ弁15は、設定圧力(リリーフ設定圧力)をメインリリーフ弁11の設定圧力(油圧回路の定格圧力)よりも低く設定している。また、普通のリリーフ弁では、オーバライド特性が急峻となるようクラッキング圧とリリーフ設定圧力との差圧は可能な限り小さくなるように設定され、通常、当該差圧はリリーフ設定圧力の10%以下である。これに対し、本実施の形態におけるリリーフ弁15では、オーバライド特性が緩やかとなるようクラッキング圧とリリーフ設定圧力との差圧が通常よりも大きく設定され、当該差圧はリリーフ設定圧力の10%よりも大きい。   The second relief valve 15 sets the set pressure (relief set pressure) lower than the set pressure of the main relief valve 11 (rated pressure of the hydraulic circuit). Also, in a normal relief valve, the differential pressure between the cracking pressure and the relief setting pressure is set to be as small as possible so that the override characteristic becomes steep, and usually the differential pressure is 10% or less of the relief setting pressure. is there. On the other hand, in the relief valve 15 according to the present embodiment, the differential pressure between the cracking pressure and the relief set pressure is set to be larger than usual so that the override characteristic becomes gentle, and the differential pressure is more than 10% of the relief set pressure. Is also big.

このように構成したリリーフ弁15は、第2油圧ポンプ3の吐出圧がリリーフ弁15のクラッキング圧(第1の圧力)に達すると第2油圧ポンプ3の吐出油のドレンタンク13への放出を開始し、第2油圧ポンプ3の吐出圧がリリーフ弁15の設定圧力(第1の圧力よりも高い第2の圧力)に達すると第2油圧ポンプ3の吐出油の全量をドレンタンク13に放出し、第2油圧ポンプ3の吐出圧が第1の圧力と第2の圧力にある間は、第2油圧ポンプ3の吐出圧の上昇に応じて連続的に放出量を増やすようにドレンタンク13への放出量を制御するドレン流量制御手段として機能する。   The relief valve 15 configured in this manner releases the oil discharged from the second hydraulic pump 3 to the drain tank 13 when the discharge pressure of the second hydraulic pump 3 reaches the cracking pressure (first pressure) of the relief valve 15. When the discharge pressure of the second hydraulic pump 3 reaches the set pressure of the relief valve 15 (second pressure higher than the first pressure), the entire amount of oil discharged from the second hydraulic pump 3 is released to the drain tank 13 While the discharge pressure of the second hydraulic pump 3 is between the first pressure and the second pressure, the drain tank 13 is configured to continuously increase the discharge amount in accordance with the increase of the discharge pressure of the second hydraulic pump 3. It functions as a drain flow rate control means for controlling the discharge amount to the water.

つまり、管路7bのチェック弁12と第2油圧ポンプ3との間の管路部分の圧力がリリーフ弁15のクラッキング圧以上に上昇した場合、第2油圧ポンプ3の吐出油はリリーフ弁15からドレンタンク13に放出され、当該圧力がリリーフ弁15の設定圧力に達すると、第2油圧ポンプ2の吐出油の全量がドレンタンク13に放出される。この条件で、第1油圧ポンプ2の吐出油はチェック弁12により、第2油圧ポンプ3側の管路7bに逆流しない。このため管路7b内の圧力(第2油圧ポンプ3の吐出圧)はリリーフ弁15の設定圧力に保持される。その結果、メインリリーフ弁11で規定される油圧回路の定格圧力に依らずに第2油圧ポンプ3の吸収トルクを設定することが可能となる。   That is, when the pressure in the pipe line portion between the check valve 12 of the pipe line 7 b and the second hydraulic pump 3 rises above the cracking pressure of the relief valve 15, the discharge oil of the second hydraulic pump 3 is discharged from the relief valve 15. When the pressure is released to the drain tank 13 and the pressure reaches the set pressure of the relief valve 15, the entire amount of oil discharged from the second hydraulic pump 2 is released to the drain tank 13. Under this condition, the discharge oil of the first hydraulic pump 2 does not flow back to the pipe line 7b on the second hydraulic pump 3 side by the check valve 12. For this reason, the pressure in the pipe line 7 b (the discharge pressure of the second hydraulic pump 3) is held at the set pressure of the relief valve 15. As a result, the absorption torque of the second hydraulic pump 3 can be set regardless of the rated pressure of the hydraulic circuit defined by the main relief valve 11.

また、リリーフ弁15のオーバライド特性は普通のリリーフ弁よりも緩やかに設定されているため、リリーフ弁15動作時の供給流量の不連続な変化を抑制することが可能となる。   In addition, since the override characteristic of the relief valve 15 is set more gradual than that of a normal relief valve, it is possible to suppress a discontinuous change in the supply flow rate when the relief valve 15 is operated.

これにより第2のリリーフ弁15は、管路8におけるアクチュエータ5への供給流量の流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性が等トルク特性に近づくように固定容量型の第2油圧ポンプ3の吐出油のドレンタンクへの放出量を制御するものとなる。   As a result, the second relief valve 15 discharges oil from the fixed displacement type second hydraulic pump 3 so that the pump absorption torque characteristic corresponding to the flow characteristic of the supply flow rate to the actuator 5 in the conduit 8 approaches the equal torque characteristic. The amount of discharge to the drain tank is controlled.

図2は第1油圧ポンプ2の吸収トルク制御機構9による吸収トルク特性及び馬力制御特性を示す図である。この図2は、便宜上、エンジン1の回転数が定格回転数で一定であるとしてポンプ吸収トルク特性と馬力制御特性を同じ特性線で表現している。つまり、ポンプ吸収トルクは圧力とポンプ容量(押しのけ容積)の関係で表され、馬力制御特性は圧力と流量の関係で表される。流量はポンプ容量(押しのけ容積)の一次関数である。エンジン1の回転数が定格回転数で一定である場合、ポンプ流量は一定となり、馬力制御特性も一定となる。よって、ポンプ吸収トルク特性と馬力制御特性は同じ特性線で表現することができる。以下の図(図5、図7、図12、図17)においてもこの点は同様である。   FIG. 2 is a diagram showing absorption torque characteristics and horsepower control characteristics by the absorption torque control mechanism 9 of the first hydraulic pump 2. In FIG. 2, for the sake of convenience, the pump absorption torque characteristic and the horsepower control characteristic are expressed by the same characteristic line on the assumption that the rotational speed of the engine 1 is constant at the rated rotational speed. That is, the pump absorption torque is represented by the relationship between pressure and pump capacity (displacement volume), and the horsepower control characteristic is represented by the relationship between pressure and flow rate. The flow rate is a linear function of the pump capacity (displacement volume). When the rotational speed of the engine 1 is constant at the rated rotational speed, the pump flow rate is constant and the horsepower control characteristics are also constant. Therefore, the pump absorption torque characteristic and the horsepower control characteristic can be expressed by the same characteristic line. This is the same in the following figures (FIGS. 5, 7, 12, and 17).

図2において、第1油圧ポンプ2は、吸収トルク制御機構9により、第1油圧ポンプ2の吐出圧力が上昇するとポンプ容量(押しのけ容積)を減じ、ポンプ吸収トルクが制限値Aを超えないように制御される。その結果、第2油圧ポンプ2は、エンジン1の定格回転数において、第1油圧ポンプ2の吐出圧力が上昇するとポンプ吐出流量を減じ、ポンプ吸収馬力が制限値Bを超えないように制御される。   In FIG. 2, the first hydraulic pump 2 reduces the pump capacity (displacement volume) when the discharge pressure of the first hydraulic pump 2 is increased by the absorption torque control mechanism 9 so that the pump absorption torque does not exceed the limit value A. Be controlled. As a result, the second hydraulic pump 2 is controlled so that the pump discharge flow rate is reduced and the pump absorption horsepower does not exceed the limit value B when the discharge pressure of the first hydraulic pump 2 increases at the rated speed of the engine 1. .

図3はリリーフ弁15のオーバライド特性を示す図であり、図4は第2油圧ポンプ(固定容量ポンプ)3の供給流量特性を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing an override characteristic of the relief valve 15, and FIG. 4 is a diagram showing a supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump (fixed capacity pump) 3.

リリーフ弁15のクラッキング圧はP1に設定され、リリーフ弁15の設定圧力(リリーフ設定圧)はP2に設定されている。P2は第2油圧ポンプ3の吸収トルクを制限したい圧力である。この例では、クラッキング圧P1はそのリリーフ設定圧P2に対し、その約50%に設定している。この特性により、第2油圧ポンプ3から管路8に合流する圧油の供給流量は、第2油圧ポンプ3の吐出圧力がリリーフ弁15のクラッキング圧P1に達するまでは一定であり、第2油圧ポンプ3の吐出圧力がクラッキング圧P1に達した後、それ以上のポンプ吐出圧力の上昇に対しては、リリーフ弁15のオーバライド特性に応じて減少し、リリーフ設定圧P2で供給流量は0になる。   The cracking pressure of the relief valve 15 is set to P1, and the set pressure (relief set pressure) of the relief valve 15 is set to P2. P2 is a pressure at which the absorption torque of the second hydraulic pump 3 is desired to be limited. In this example, the cracking pressure P1 is set to about 50% of the relief setting pressure P2. Due to this characteristic, the supply flow rate of the pressure oil that joins the pipe 8 from the second hydraulic pump 3 is constant until the discharge pressure of the second hydraulic pump 3 reaches the cracking pressure P1 of the relief valve 15, and the second hydraulic pressure After the discharge pressure of the pump 3 reaches the cracking pressure P1, when the pump discharge pressure further increases, it decreases according to the override characteristics of the relief valve 15, and the supply flow rate becomes 0 at the relief set pressure P2. .

図5は本実施の形態のシステム機能を説明する図であり、図5の上右側に上記第1油圧ポンプ2の馬力制御特性を示し、図5の上左側に第2油圧ポンプ3の供給流量特性を示し、図5の下側にそれらを合成して得られる供給流量と供給圧力(第1油圧ポンプ2の吐出圧力又は管路8の圧力)との関係を示している。この関係は、第1及び第2油圧ポンプ2,3、吸収トルク制御機構8、リリーフ弁15を含む油圧源全体のポンプ馬力制御特性に相当する。図中、P3はメインリリーフ弁11の設定圧力、つまり油圧回路の定格圧力である。Cは第2油圧ポンプ3の供給流量特性であり、第1油圧ポンプ2の吸収トルク制御機構8による馬力制御特性(図5上右側)は、第2油圧ポンプ3の供給流量特性に合わせて設定されている。   FIG. 5 is a diagram for explaining the system function of the present embodiment. The horsepower control characteristic of the first hydraulic pump 2 is shown on the upper right side of FIG. 5, and the supply flow rate of the second hydraulic pump 3 is shown on the upper left side of FIG. 5 shows the relationship between the supply flow rate obtained by synthesizing them and the supply pressure (the discharge pressure of the first hydraulic pump 2 or the pressure of the pipe line 8) on the lower side of FIG. This relationship corresponds to the pump horsepower control characteristics of the whole hydraulic power source including the first and second hydraulic pumps 2 and 3, the absorption torque control mechanism 8, and the relief valve 15. In the figure, P3 is the set pressure of the main relief valve 11, that is, the rated pressure of the hydraulic circuit. C is the supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3, and the horsepower control characteristic (right side in FIG. 5) by the absorption torque control mechanism 8 of the first hydraulic pump 2 is set according to the supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3. Has been.

第1油圧ポンプ2の吸収トルク制御機構8による馬力制御特性と第2油圧ポンプ3の供給流量特性(第2油圧ポンプ3の吸収トルクによる馬力特性)の合計で与えられる供給流量と供給圧力との関係は、図5下側のDのように設定される。リリーフ弁15のクラッキング圧P1と設定圧力P2間では、供給圧力が上昇するとリリーフ弁15のオーバライド特性に応じてドレンタンク13への放出量が増えるため、供給流量はそれに応じて減少し、リリーフ弁15の設定圧力P2と定格圧力P3間では、第2油圧ポンプ3の吐出油の全量がドレンタンクに放出されるため、供給流量は第1油圧ポンプ2の吐出流量のみとなり、その供給流量は第1油圧ポンプ2の吸収トルク制御機構による馬力制御特性に応じて減少する。その結果、流量特性Dに対応する第1及び第2油圧ポンプ2,3の吸収トルク特性(便宜上同じ曲線Dで示す)は本来設定したい等トルク線Fに近い設定となる。図5の下側において、Eは下記比較例(従来装置)の第1及び第2油圧ポンプ2,3の合流流量とその合流流量の圧力との関係である。   The supply flow rate and the supply pressure given by the sum of the horsepower control characteristic by the absorption torque control mechanism 8 of the first hydraulic pump 2 and the supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3 (horsepower characteristic by the absorption torque of the second hydraulic pump 3). The relationship is set as D on the lower side of FIG. Between the cracking pressure P1 of the relief valve 15 and the set pressure P2, when the supply pressure increases, the discharge amount to the drain tank 13 increases according to the override characteristics of the relief valve 15, so the supply flow rate decreases accordingly, and the relief valve Between the set pressure P2 of 15 and the rated pressure P3, the entire amount of oil discharged from the second hydraulic pump 3 is discharged to the drain tank, so the supply flow rate is only the discharge flow rate of the first hydraulic pump 2, and the supply flow rate is 1 Decrease according to the horsepower control characteristic by the absorption torque control mechanism of the hydraulic pump 2. As a result, the absorption torque characteristics (shown by the same curve D for convenience) of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 corresponding to the flow characteristic D are set close to the equal torque line F that is originally set. In the lower side of FIG. 5, E is the relationship between the combined flow rate of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 of the following comparative example (conventional device) and the pressure of the combined flow rate.

図6は比較例として従来の油圧駆動装置の基本回路を示す図である。本実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本回路と同様、可変容量型の第1油圧ポンプ2と固定容量型の第2油圧ポンプ3が管路7a,7b,8を介して方向切換弁4に接続されている。第2油圧ポンプの吐出油路である管路4bにはチェック弁及びリリーフ弁は設けられていない。   FIG. 6 is a diagram showing a basic circuit of a conventional hydraulic drive apparatus as a comparative example. Similar to the basic circuit of the hydraulic drive apparatus according to the present embodiment, the variable displacement type first hydraulic pump 2 and the fixed displacement type second hydraulic pump 3 are connected to the direction switching valve 4 via the pipelines 7 a, 7 b, 8. It is connected. A check valve and a relief valve are not provided in the pipe line 4b which is a discharge oil path of the second hydraulic pump.

図7は第1及び第2油圧ポンプ2,3の合流流量である供給流量と供給圧力との関係(第1及び第2油圧ポンプ2,3、吸収トルク制御機構8を含む油圧源全体のポンプ馬力制御特性に相当する特性)を示す図である。この関係は、吸収トルク制御機構8による第1油圧ポンプ2の馬力制御特性と第2油圧ポンプ3の供給流量特性(第2油圧ポンプ3の吸収トルクによる馬力特性)の合計で与えられる。図中、Gが第2油圧ポンプ3の供給流量特性であり、Eが第1及び第2油圧ポンプ2,3の合流流量とその合流流量の圧力との関係である。   FIG. 7 shows the relationship between the supply flow rate and the supply pressure, which is the combined flow rate of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 (the pump of the entire hydraulic source including the first and second hydraulic pumps 2 and 3 and the absorption torque control mechanism 8 It is a figure which shows the characteristic equivalent to a horsepower control characteristic. This relationship is given by the sum of the horsepower control characteristics of the first hydraulic pump 2 by the absorption torque control mechanism 8 and the supply flow characteristics of the second hydraulic pump 3 (horsepower characteristics by the absorption torque of the second hydraulic pump 3). In the figure, G is the supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3, and E is the relationship between the combined flow rate of the first and second hydraulic pumps 2 and 3, and the pressure of the combined flow rate.

図示の例では、定格圧力P3で可変容量型の第1油圧ポンプ2の吸収トルクを0に抑えるために、第1油圧ポンプ2の傾転制御による流量が定格圧力P3で最小値の0となるように設定している。しかし、このように設定したとしても、定格圧力P3における油圧源全体の吸収馬力は第2油圧ポンプ(固定容量ポンプ)3の吐出流量によって決まり、その定格圧力P3における吸収馬力からエンジン1に要求される出力トルクが規定される。その結果、本来設定したい等トルク線Fに対し、高いエンジン出力トルクHを必要とせざるを得ない。   In the illustrated example, in order to suppress the absorption torque of the variable displacement type first hydraulic pump 2 to 0 at the rated pressure P3, the flow rate by the tilt control of the first hydraulic pump 2 becomes 0 at the minimum value at the rated pressure P3. It is set as follows. However, even if this setting is made, the absorption horsepower of the entire hydraulic power source at the rated pressure P3 is determined by the discharge flow rate of the second hydraulic pump (fixed capacity pump) 3, and is required for the engine 1 from the absorption horsepower at the rated pressure P3. Output torque is defined. As a result, a high engine output torque H is inevitably required for the equal torque line F that is originally set.

このように従来技術においては、軽負荷時の流量を多く確保するために第2油圧ポンプ(固定容量ポンプ)3の容量を高く設定すると、高負荷時(例えば定格圧力P3時)のポンプ吸収トルクが過大となり、エンジンに要求される出力トルクが、本来、油圧駆動装置として適切なエンジン出力トルクよりも高くなる。これはエンジン自体のサイズアップ、放出熱の増大に対する冷却機能等、周辺機器も性能過多となり、スペース、コスト的にも適正さを損なう。   Thus, in the prior art, if the capacity of the second hydraulic pump (fixed capacity pump) 3 is set high in order to ensure a large flow rate at light load, the pump absorption torque at high load (for example, at the rated pressure P3). Becomes excessive, and the output torque required for the engine becomes higher than the engine output torque that is inherently appropriate for a hydraulic drive device. This increases the size of the engine itself, the cooling function against the increase in the emitted heat, etc., and the peripheral devices also have excessive performance, impairing the appropriateness in terms of space and cost.

これに対し、本実施の形態では、本来設定したいポンプ吸収トルクを設定することが可能となり、エンジン出力トルク、エンジン仕様、周辺機器の仕様を適正化することが可能となる。その結果、ポンプ選定を含めた最適な機器構成が可能となる。   On the other hand, in the present embodiment, it is possible to set the pump absorption torque that is originally set, and it is possible to optimize the engine output torque, the engine specifications, and the specifications of peripheral devices. As a result, an optimal device configuration including pump selection becomes possible.

本発明の第2の実施の形態を図8〜図12により説明する。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図8は本実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本回路を示す図である。図中、図1に示す部材と同等のものには同じ符号を付し、適宜説明を省略する。   FIG. 8 is a diagram showing a basic circuit of the hydraulic drive apparatus according to the present embodiment. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図8において、固定容量型の第2油圧ポンプ3の吐出油路である管路7bの途中であって、第2油圧ポンプ3とチェック弁12との間の管路部分からは、共通の管路14aを介して、ドレンタンク13に至る管路14b,14cが分岐し、管路14bに第2のリリーフ弁21が設けられ、管路14cに固定絞り23と第3のリリーフ弁24が設けられている。固定絞り23は第3のリリーフ弁24の上流側に位置し、第2のリリーフ弁21と第3のリリーフ弁25は互いに並列に配置されている。   In FIG. 8, in the middle of the pipe line 7 b that is a discharge oil path of the fixed capacity type second hydraulic pump 3, a common pipe is connected from the pipe line part between the second hydraulic pump 3 and the check valve 12. The pipelines 14b and 14c leading to the drain tank 13 are branched through the passage 14a, the second relief valve 21 is provided in the pipeline 14b, and the fixed throttle 23 and the third relief valve 24 are provided in the pipeline 14c. It has been. The fixed throttle 23 is located on the upstream side of the third relief valve 24, and the second relief valve 21 and the third relief valve 25 are arranged in parallel to each other.

第2のリリーフ弁21の設定圧力(リリーフ設定圧力)はメインリリーフ弁11の設定圧力(油圧回路の定格圧力値)よりも低く設定され、第2のリリーフ弁24の設定圧力(リリーフ設定圧力)は第2のリリーフ弁21の設定圧力よりも低く設定されている。第2及び第3のリリーフ弁21,24は共にクラッキング圧がリリーフ設定圧の10%以下である通常のリリーフ弁である。   The set pressure (relief set pressure) of the second relief valve 21 is set lower than the set pressure (rated pressure value of the hydraulic circuit) of the main relief valve 11, and the set pressure (relief set pressure) of the second relief valve 24 is set. Is set lower than the set pressure of the second relief valve 21. Both the second and third relief valves 21 and 24 are normal relief valves whose cracking pressure is 10% or less of the relief set pressure.

図9は固定絞り23の流量特性を示す図であり、図10は固定絞り23と第2及び第3のリリーフ弁21,24とを含むドレン回路の流量特性を示す図であり、図11は固定容量型の第2油圧ポンプ3の供給流量特性を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing the flow rate characteristics of the fixed throttle 23, FIG. 10 is a diagram showing the flow rate characteristics of the drain circuit including the fixed throttle 23 and the second and third relief valves 21, 24, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing supply flow rate characteristics of a fixed displacement type second hydraulic pump 3.

第2のリリーフ弁21及び第3のリリーフ弁24の流量特性は図10に破線で示されている。この図から分かるように、第3のリリーフ弁24の設定圧力は第1の実施の形態におけるリリーフ弁15のクラッキン圧相当の圧力であるP1付近に設定され、第2のリリーフ弁21の設定圧力は第1の実施の形態におけるリリーフ弁15の設定圧力相当の圧力であるP2(>P1)に設定されている。P2は第2油圧ポンプ3の吸収トルクを制限したい圧力である。   The flow characteristics of the second relief valve 21 and the third relief valve 24 are shown by broken lines in FIG. As can be seen from this figure, the set pressure of the third relief valve 24 is set in the vicinity of P1, which is a pressure corresponding to the cracking pressure of the relief valve 15 in the first embodiment, and the set pressure of the second relief valve 21. Is set to P2 (> P1), which is a pressure corresponding to the set pressure of the relief valve 15 in the first embodiment. P2 is a pressure at which the absorption torque of the second hydraulic pump 3 is desired to be limited.

固定絞り23の開口面積をaとすると、固定絞り23の前後差圧ΔPと通過流量Qの関係は以下のようになる。   Assuming that the opening area of the fixed throttle 23 is a, the relationship between the differential pressure ΔP across the fixed throttle 23 and the passage flow rate Q is as follows.

Q=c*a*(2/ρ*ΔP)1/2
ここでcは流量係数、ρは流体(油)の粘度である。
Q = c * a * (2 / ρ * ΔP) 1/2
Here, c is a flow coefficient, and ρ is the viscosity of the fluid (oil).

図9の横軸は固定絞り23の前後差圧ΔPであり、縦軸は固定絞り23の通過流量Qである。固定絞りの前後差圧ΔPが0のときは通過流量Qは0であり、前後差圧ΔPが増大するにしたがって、通過流量Qは増大する。また、その流量特性は、図3のオーバライド特性と異なり、立ち上がりの変化率が最大で、その後徐々に減少する特性となる。本実施の形態では、固定絞り23の開口面積aは、前後差圧ΔPがP2−P1(第2のリリーフ弁21の設定圧力P2と第3のリリーフ弁24の設定差圧P1との差圧)となったときに、通過流量Qが固定容量型の油圧ポンプ3の吐出流量となるように設定されている。   The horizontal axis in FIG. 9 is the front-rear differential pressure ΔP of the fixed throttle 23, and the vertical axis is the passage flow rate Q of the fixed throttle 23. When the front-rear differential pressure ΔP of the fixed throttle is 0, the passage flow rate Q is 0, and the passage flow rate Q increases as the front-rear differential pressure ΔP increases. Further, the flow rate characteristic is different from the override characteristic of FIG. 3 and has a maximum rate of change of rising and then gradually decreases. In the present embodiment, the opening area a of the fixed throttle 23 is such that the differential pressure ΔP is P2−P1 (the differential pressure between the set pressure P2 of the second relief valve 21 and the set differential pressure P1 of the third relief valve 24). ), The passage flow rate Q is set to be the discharge flow rate of the fixed displacement hydraulic pump 3.

このような第2及び第3リリーフ弁21,24のリリーフ圧力の設定と固定絞り23の開口面積の設定により、固定絞り23と第3リリーフ弁24を介してドレンタンク13に放出される圧油の流量特性は図10の実線のようになる。つまり、管路7bからドレンタンク13に放出される圧油の流量は、第3のリリーフ弁24の設定圧力P1から固定絞り23の図9に示す特性で流れ始め、第2のリリーフ弁21の設定圧力P2で、固定容量型の油圧ポンプ3の全吐出流量がドレンタンク13に放出される。この特性により、固定容量型の油圧ポンプ3から管路8に合流する圧油の供給流量は、図11に示すように、ポンプ吐出圧力が第3のリリーフ弁24の設定圧力P1に達するまでは一定(第2油圧ポンプ流量)であり、第2油圧ポンプ3の吐出圧力が第3のリリーフ弁24の設定圧力圧P1に達した後、それ以上のポンプ吐出圧力の上昇に対しては、固定絞り23の流量特性に応じて減少し、第2のリリーフ弁21の設定圧力P2で0になる。この場合、図9に示す固定絞り23の流量特性の結果、第2油圧ポンプ3の供給流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性は等トルク線を模擬した軌跡となる。   Pressure oil discharged to the drain tank 13 through the fixed throttle 23 and the third relief valve 24 by setting the relief pressure of the second and third relief valves 21 and 24 and setting the opening area of the fixed throttle 23 as described above. The flow rate characteristic is as shown by the solid line in FIG. That is, the flow rate of the pressure oil discharged from the pipe line 7b to the drain tank 13 starts to flow from the set pressure P1 of the third relief valve 24 with the characteristics shown in FIG. The total discharge flow rate of the fixed displacement hydraulic pump 3 is discharged to the drain tank 13 at the set pressure P2. With this characteristic, the supply flow rate of the pressure oil that joins the fixed displacement type hydraulic pump 3 to the pipe line 8 is until the pump discharge pressure reaches the set pressure P1 of the third relief valve 24 as shown in FIG. After the discharge pressure of the second hydraulic pump 3 reaches the set pressure pressure P1 of the third relief valve 24 after the discharge pressure of the second hydraulic pump 3 reaches the set pressure pressure P1, the pump discharge pressure is further increased. It decreases according to the flow rate characteristic of the throttle 23 and becomes 0 at the set pressure P2 of the second relief valve 21. In this case, as a result of the flow characteristic of the fixed throttle 23 shown in FIG. 9, the pump absorption torque characteristic corresponding to the supply flow characteristic of the second hydraulic pump 3 becomes a locus simulating an isotorque line.

図12は本実施の形態のシステム機能を説明する図5と同様な図であり、図12の上右側に第1油圧ポンプ2の馬力制御特性を示し、図12の上左側に第2油圧ポンプ3の供給流量特性を示し、図12の下側にそれらを合成して得られる第1及び第2油圧ポンプ2,3の合流流量とその合流流量の圧力(第1油圧ポンプ2の吐出圧力又は管路8の圧力)との関係を示している。この関係は、第1及び第2油圧ポンプ2,3、吸収トルク制御機構8、リリーフ弁21,24及び固定絞り23を含む油圧源全体のポンプ馬力制御特性に相当する。   FIG. 12 is a view similar to FIG. 5 for explaining the system function of the present embodiment, showing the horsepower control characteristics of the first hydraulic pump 2 on the upper right side of FIG. 12, and the second hydraulic pump on the upper left side of FIG. 3, the combined flow rate of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 obtained by combining them on the lower side of FIG. 12 and the pressure of the combined flow rate (the discharge pressure of the first hydraulic pump 2 or The relationship with the pressure of the pipe line 8) is shown. This relationship corresponds to the pump horsepower control characteristics of the entire hydraulic power source including the first and second hydraulic pumps 2 and 3, the absorption torque control mechanism 8, the relief valves 21 and 24, and the fixed throttle 23.

第2油圧ポンプ(固定容量ポンプ)3の吐出圧力は第2のリリーフ弁21の設定圧力P2に保持され、第2油圧ポンプ3の吸収トルクが抑えられる。この第2油圧ポンプ3の吸収トルクは、第2のリリーフ弁21の設定圧力P2によって設定可能となる。また、固定絞り23の流量特性により、第2油圧ポンプ3の供給流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性は等トルク線を模擬した軌跡となる。その結果、第1油圧ポンプ2の吸収トルク制御機構8による馬力制御特性と第2油圧ポンプ3の供給流量特性を合成した第1及び第2油圧ポンプ2,3の合流流量とその合流流量の圧力との関係は、図12下側のJのように設定され、その関係に対応する第1及び第2油圧ポンプ2,3の吸収トルク特性(便宜上同じ曲線Jで示す)は本来設定したい等トルク線Fに近い設定となる。図12中、Iは第2油圧ポンプ3の供給流量特性である。   The discharge pressure of the second hydraulic pump (fixed capacity pump) 3 is held at the set pressure P2 of the second relief valve 21, and the absorption torque of the second hydraulic pump 3 is suppressed. The absorption torque of the second hydraulic pump 3 can be set by the set pressure P2 of the second relief valve 21. Further, due to the flow rate characteristic of the fixed throttle 23, the pump absorption torque characteristic corresponding to the supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3 becomes a locus simulating an isotorque line. As a result, the combined flow rate of the first and second hydraulic pumps 2 and 3, which combines the horsepower control characteristic by the absorption torque control mechanism 8 of the first hydraulic pump 2 and the supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3, and the pressure of the combined flow rate. And the absorption torque characteristics (shown by the same curve J for convenience) of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 corresponding to the relationship are set to the equal torque to be originally set. The setting is close to the line F. In FIG. 12, I is a supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3.

また、固定容量型の第2油圧ポンプ3の供給流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性は等トルク線を模擬した軌跡となるので(図11)、第1及び第2油圧ポンプ2,3の吐出油の合流で不連続点が生じにくく、通常の可変容量型の油圧ポンプ単一による等トルク制御に近い特性が得られる。   Further, since the pump absorption torque characteristic corresponding to the supply flow rate characteristic of the fixed displacement type second hydraulic pump 3 becomes a locus simulating an isotorque line (FIG. 11), the discharge of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 is performed. Discontinuous points are less likely to occur due to oil merging, and characteristics close to those of equal torque control using a single variable displacement hydraulic pump can be obtained.

したがって、本実施の形態によっても、本来設定したいポンプ吸収トルクを設定することが可能となり、エンジン出力トルク、エンジン仕様、周辺機器の仕様を適正化することが可能となる。その結果、ポンプ選定を含めた最適な機器構成が可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to set the pump absorption torque that is originally set, and it is possible to optimize the engine output torque, the engine specifications, and the specifications of peripheral devices. As a result, an optimal device configuration including pump selection becomes possible.

本発明の第3の実施の形態を図12〜図17により説明する。   A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図13は本実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本回路を示す図である。図中、図1に示す部材と同等のものには同じ符号を付し、適宜説明を省略する。   FIG. 13 is a diagram showing a basic circuit of the hydraulic drive apparatus according to the present embodiment. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図13において、第2油圧ポンプ3の吐出油路である管路7bの途中であって、第2油圧ポンプ3とチェック弁12との間の管路部分からはドレンタンク13に至る管路14が分岐し、管路14に可変絞り弁装置31と第2のリリーフ弁32が設けられている。可変絞り弁装置31は第2のリリーフ弁32の上流側に位置している。   In FIG. 13, in the middle of a pipe line 7 b that is a discharge oil path of the second hydraulic pump 3, a pipe line 14 extending from the pipe line part between the second hydraulic pump 3 and the check valve 12 to the drain tank 13. And a variable throttle valve device 31 and a second relief valve 32 are provided in the pipeline 14. The variable throttle valve device 31 is located upstream of the second relief valve 32.

絞り弁装置31は、弁体31aの移動によって開口面積を変化させる可変絞り部31bと、弁体31aを付勢する受圧部31c,31d及びばね31eとを有している。可変絞り部31bはある値の最小開口面積を有し、第2油圧ポンプ3の吐出圧力は常に第2のリリーフ弁32に作用している。第2油圧ポンプ3の吐出圧力が第2のリリーフ弁32の設定圧力を超えると、第2のリリーフ弁32は開弁し、可変絞り部31bを経由した第2油圧ポンプ3の吐出油はドレンタンク13に放出される。このとき、可変絞り部31bには前後差圧が生じる。受圧部31c,31dは可変絞り部31bの上流側及び下流側の圧力がそれぞれ導かれ、可変絞り部31bの前後差圧が可変絞り部31bの開口面積を増大する側に作用する。ばね31eはその前後差圧に対向し可変絞り部31bの最小開口面積を保持する側に設けられている。   The throttle valve device 31 includes a variable throttle portion 31b that changes the opening area by the movement of the valve body 31a, pressure receiving portions 31c and 31d that bias the valve body 31a, and a spring 31e. The variable throttle portion 31 b has a certain minimum opening area, and the discharge pressure of the second hydraulic pump 3 always acts on the second relief valve 32. When the discharge pressure of the second hydraulic pump 3 exceeds the set pressure of the second relief valve 32, the second relief valve 32 opens, and the discharge oil of the second hydraulic pump 3 via the variable throttle 31b is drained. It is discharged into the tank 13. At this time, a differential pressure is generated in the variable throttle portion 31b. The pressure receiving sections 31c and 31d are respectively guided to the upstream and downstream pressures of the variable throttle section 31b, and the differential pressure across the variable throttle section 31b acts on the side that increases the opening area of the variable throttle section 31b. The spring 31e is provided on the side facing the differential pressure before and after it and holding the minimum opening area of the variable throttle portion 31b.

可変絞り部31bの前後差圧がばね31eにて設定した差圧に達しない場合、可変絞り部31bは最小開口面積を維持し、固定絞りとして機能する。可変絞り部31bの前後差圧がばね31eの設定圧を超えると、可変絞り部31bは開口面積を増大させ、可変絞り部31bの前後差圧をばね31eの設定値に保持する。   When the differential pressure across the variable throttle 31b does not reach the differential pressure set by the spring 31e, the variable throttle 31b maintains a minimum opening area and functions as a fixed throttle. When the differential pressure across the variable throttle 31b exceeds the set pressure of the spring 31e, the variable throttle 31b increases the opening area and holds the differential pressure across the variable throttle 31b at the set value of the spring 31e.

第2のリリーフ弁32の設定圧力(リリーフ設定圧力)はメインリリーフ弁11の設定圧力(油圧回路の定格圧力値)よりも低く設定されている。第2のリリーフ弁32はクラッキング圧がリリーフ設定圧の10%以下である通常のリリーフ弁である。可変絞り弁装置31のばね31eの設定値は、第2リリーフ弁32の設定圧力とばね31eの設定値との和がメインリリーフ弁11の設定圧力よりも低くなるように設定されている。   The set pressure (relief set pressure) of the second relief valve 32 is set lower than the set pressure (rated pressure value of the hydraulic circuit) of the main relief valve 11. The second relief valve 32 is a normal relief valve whose cracking pressure is 10% or less of the relief set pressure. The set value of the spring 31 e of the variable throttle valve device 31 is set so that the sum of the set pressure of the second relief valve 32 and the set value of the spring 31 e is lower than the set pressure of the main relief valve 11.

図14は可変絞り弁装置31の可変絞り部31bの流量特性を示す図であり、図15は可変絞り弁装置31と第2のリリーフ弁32とを含むドレン回路の流量特性を示す図であり、図16は固定容量型の第2油圧ポンプ3の供給流量特性を示す図である。   FIG. 14 is a diagram showing the flow characteristics of the variable throttle unit 31b of the variable throttle device 31, and FIG. 15 is a diagram showing the flow characteristics of the drain circuit including the variable throttle device 31 and the second relief valve 32. FIG. 16 is a graph showing supply flow rate characteristics of the fixed displacement type second hydraulic pump 3.

第2のリリーフ弁32の流量特性は図15に破線で示されている。この図から分かるように、第2のリリーフ弁32の設定圧力は第1の実施の形態におけるリリーフ弁15のクラッキン圧相当の圧力であるP1付近に設定されている。   The flow rate characteristics of the second relief valve 32 are indicated by broken lines in FIG. As can be seen from this figure, the set pressure of the second relief valve 32 is set in the vicinity of P1, which is a pressure corresponding to the cracking pressure of the relief valve 15 in the first embodiment.

図14の横軸は可変絞り部31bの前後差圧ΔPであり、縦軸は可変絞り部31bの通過流量Qである。横軸のP2−P1はばね31eの設定圧力であり、P2は第2油圧ポンプ3の吸収トルクを制限したい圧力である。第2リリーフ弁32の設定圧力P1とばね31eの設定圧力(P2−P1)との和はP2である。このP2はメインリリーフ弁11の設定圧力よりも低くなるように設定されている。   The horizontal axis in FIG. 14 is the differential pressure ΔP across the variable throttle 31b, and the vertical axis is the flow rate Q through the variable throttle 31b. P2-P1 on the horizontal axis is a set pressure of the spring 31e, and P2 is a pressure at which the absorption torque of the second hydraulic pump 3 is desired to be limited. The sum of the set pressure P1 of the second relief valve 32 and the set pressure (P2-P1) of the spring 31e is P2. This P2 is set to be lower than the set pressure of the main relief valve 11.

図14において、第2のリリーフ弁32が開弁する前は可変絞り部31bの通過流量は0であり、可変絞り部31bの前後差圧ΔPは0である。圧力P1で第2のリリーフ弁32が開弁すると、可変絞り部31bには圧油が流れ、前後差圧ΔPが発生する。可変絞り部31bの前後差圧がばね31eの設定圧(P2−P1)以下の場合、上述したように可変絞り部31bは固定絞りとして機能するため、その場合の流量特性はその固定絞り(可変絞り部31bの最小開口面積)の流量特性となる。この流量特性を第2の実施の形態における図9に示した固定絞り23の流量特性と同様に設定する。つまり、固定絞りとして機能する可変絞り部31bの前後差圧ΔPが0のときは通過流量Qは0であり、前後差圧ΔPが増大するにしたがって、通過流量Qは増大し、前後差圧ΔPがばね31eの設定圧(P2−P1)に達すると、通過流量Qが第2油圧ポンプ3の吐出流量の全量となるように、可変絞り部31bの最小開口面積を設定する。また、その流量特性は、図9の固定絞りの流量特性と同様、立ち上がりの変化率が最大で、その後徐々に減少する特性となる。ばね31eの設定圧力は(P2−P1)であるため、可変絞り部31bの前後差圧は(P2−P1)以上にならない。   In FIG. 14, before the second relief valve 32 is opened, the flow rate through the variable throttle 31b is 0, and the differential pressure ΔP across the variable throttle 31b is 0. When the second relief valve 32 is opened at the pressure P1, pressure oil flows through the variable throttle 31b, and a front-rear differential pressure ΔP is generated. When the differential pressure across the variable throttle portion 31b is equal to or lower than the set pressure (P2-P1) of the spring 31e, the variable throttle portion 31b functions as a fixed throttle as described above. This is the flow rate characteristic of the minimum opening area of the throttle part 31b. This flow rate characteristic is set in the same manner as the flow rate characteristic of the fixed throttle 23 shown in FIG. 9 in the second embodiment. That is, when the front-rear differential pressure ΔP of the variable restrictor 31b functioning as a fixed throttle is 0, the passing flow rate Q is 0, and as the front-rear differential pressure ΔP increases, the passing flow rate Q increases and the front-rear differential pressure ΔP. When the pressure reaches the set pressure (P2-P1) of the spring 31e, the minimum opening area of the variable throttle portion 31b is set so that the passing flow rate Q becomes the total amount of the discharge flow rate of the second hydraulic pump 3. Further, the flow rate characteristic is a characteristic in which the rate of change of rising is the maximum and then gradually decreases, like the flow rate characteristic of the fixed throttle in FIG. Since the set pressure of the spring 31e is (P2-P1), the differential pressure across the variable throttle 31b does not exceed (P2-P1).

このような第2リリーフ弁32のリリーフ圧力の設定と、絞り弁装置31の可変絞り部31bの最小開口面積の設定及びばね31eの設定により、可変絞り部31bと第2リリーフ弁32を介してドレンタンク13に放出される圧油の流量特性は図15の実線のようになる。つまり、管路7bからドレンタンク13に放出される圧油の流量は、第2のリリーフ弁32の設定圧力P1から固定絞りとして機能する可変絞り部31bの図14に示す特性で流れ始め、第2油圧ポンプ3の吐出圧力がP2となり、可変絞り部31bの前後差圧ΔPがばね31eの設定差圧(P2−P1)に達すると、第2油圧ポンプ3の全吐出流量がドレンタンク13に放出される。この特性により、第2油圧ポンプ3から管路8に合流する圧油の供給流量は、図16に示すように、ポンプ吐出圧力が第2のリリーフ弁32の設定圧力P1に達するまでは一定(第2油圧ポンプ流量)であり、第2油圧ポンプ3の吐出圧力が第2のリリーフ弁32の設定圧力圧P1に達した後、それ以上のポンプ吐出圧力の上昇に対しては、可変絞り部31bの流量特性に応じて減少し、ばね31eの設定圧力(P2−P1)だけ高い圧力P2で0になる。この場合、図14に示す可変絞り部31bの流量特性の結果、第2油圧ポンプ3の供給流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性は、図11に示した第2の実施の形態の場合と同様、等トルク線を模擬した軌跡となる。   By setting the relief pressure of the second relief valve 32, setting the minimum opening area of the variable throttle portion 31b of the throttle valve device 31, and setting the spring 31e, the variable throttle portion 31b and the second relief valve 32 are used. The flow rate characteristic of the pressure oil discharged to the drain tank 13 is as shown by the solid line in FIG. That is, the flow rate of the pressure oil discharged from the pipe line 7b to the drain tank 13 starts to flow from the set pressure P1 of the second relief valve 32 with the characteristics shown in FIG. 14 of the variable throttle portion 31b functioning as a fixed throttle. 2 When the discharge pressure of the hydraulic pump 3 becomes P2, and the differential pressure ΔP across the variable throttle 31b reaches the set differential pressure (P2-P1) of the spring 31e, the total discharge flow rate of the second hydraulic pump 3 is transferred to the drain tank 13. Released. Due to this characteristic, the supply flow rate of the pressure oil joined from the second hydraulic pump 3 to the pipe line 8 is constant until the pump discharge pressure reaches the set pressure P1 of the second relief valve 32 as shown in FIG. The second hydraulic pump flow rate), and after the discharge pressure of the second hydraulic pump 3 reaches the set pressure pressure P1 of the second relief valve 32, the variable throttle part It decreases according to the flow rate characteristic of 31b and becomes 0 at a pressure P2 that is higher by the set pressure (P2-P1) of the spring 31e. In this case, the pump absorption torque characteristic corresponding to the supply flow characteristic of the second hydraulic pump 3 is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 11 as a result of the flow characteristic of the variable throttle 31b shown in FIG. This is a locus simulating an isotorque line.

図17は本実施の形態のシステム機能を説明する図5及び図12と同様な図であり、図17の上右側に第1油圧ポンプ2の馬力制御特性を示し、図17の上左側に第2油圧ポンプ3の供給流量特性を示し、図17の下側にそれらを合成して得られる第1及び第2油圧ポンプ2,3の合流流量とその合流流量の圧力(第1油圧ポンプ2の吐出圧力又は管路8の圧力)との関係を示している。この関係は、第1及び第2油圧ポンプ2,3、吸収トルク制御機構8、リリーフ弁32及び可変絞り弁装置31を含む油圧源全体のポンプ馬力制御特性に相当する。   FIG. 17 is a view similar to FIGS. 5 and 12 for explaining the system function of the present embodiment. The horsepower control characteristic of the first hydraulic pump 2 is shown on the upper right side of FIG. 2 shows the supply flow rate characteristics of the hydraulic pump 3, and the combined flow rate of the first and second hydraulic pumps 2, 3 obtained by combining them on the lower side of FIG. 17 and the pressure of the combined flow rate (of the first hydraulic pump 2) The relationship with the discharge pressure or the pressure of the pipe line 8) is shown. This relationship corresponds to the pump horsepower control characteristics of the entire hydraulic power source including the first and second hydraulic pumps 2 and 3, the absorption torque control mechanism 8, the relief valve 32, and the variable throttle valve device 31.

第2油圧ポンプ(固定容量ポンプ)3の吐出圧力は第2のリリーフ弁32の設定圧力P1と可変絞り弁装置31のばね31eの設定圧力(P2−P1)との和であるP2に保持され、第2油圧ポンプ3の吸収トルクが抑えられる。この第2油圧ポンプ3の吸収トルクは、第2のリリーフ弁32の設定圧力P1とばね31eの設定圧力とによって設定可能となる。また、可変絞り弁装置31の可変絞り部31bが固定絞りとして機能するときの流量特性により、第2油圧ポンプ3の供給流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性は等トルク線を模擬した軌跡となる。その結果、第1油圧ポンプ2の吸収トルク制御機構8による馬力制御特性と第2油圧ポンプ3の供給流量特性を合成した第1及び第2油圧ポンプ2,3の合流流量とその合流流量の圧力との関係は、図17下側のLのように設定され、その関係に対応する第1及び第2油圧ポンプ2,3の吸収トルク特性(便宜上同じ曲線Lで示す)は本来設定したい等トルク線Fに近い設定となる。図17中、Kは第2油圧ポンプ3の供給流量特性である。   The discharge pressure of the second hydraulic pump (fixed capacity pump) 3 is held at P2, which is the sum of the set pressure P1 of the second relief valve 32 and the set pressure (P2-P1) of the spring 31e of the variable throttle valve device 31. The absorption torque of the second hydraulic pump 3 is suppressed. The absorption torque of the second hydraulic pump 3 can be set by the set pressure P1 of the second relief valve 32 and the set pressure of the spring 31e. Further, the pump absorption torque characteristic corresponding to the supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3 becomes a locus simulating an isotorque line due to the flow rate characteristic when the variable throttle part 31b of the variable throttle valve device 31 functions as a fixed throttle. . As a result, the combined flow rate of the first and second hydraulic pumps 2 and 3, which combines the horsepower control characteristic by the absorption torque control mechanism 8 of the first hydraulic pump 2 and the supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3, and the pressure of the combined flow rate. And the absorption torque characteristics (indicated by the same curve L for convenience) of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 corresponding to the relationship are set to the equal torque originally desired to be set. The setting is close to the line F. In FIG. 17, K is a supply flow rate characteristic of the second hydraulic pump 3.

また、固定容量型の第2油圧ポンプ3の供給流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性は等トルク線を模擬した軌跡となるので(図16)、第1及び第2油圧ポンプ2,3の吐出油の合流で不連続点が生じにくく、通常の可変容量型の油圧ポンプ単一による等トルク制御に近い特性が得られる。   Further, since the pump absorption torque characteristic corresponding to the supply flow rate characteristic of the fixed displacement type second hydraulic pump 3 becomes a locus simulating an isotorque line (FIG. 16), the discharge of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 is performed. Discontinuous points are less likely to occur due to oil merging, and characteristics close to those of equal torque control using a single variable displacement hydraulic pump can be obtained.

したがって、本実施の形態によっても、本来設定したいポンプ吸収トルクを設定することが可能となり、エンジン出力トルク、エンジン仕様、周辺機器の仕様を適正化することが可能となる。その結果、ポンプ選定を含めた最適な機器構成が可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to set the pump absorption torque that is originally set, and it is possible to optimize the engine output torque, the engine specifications, and the specifications of peripheral devices. As a result, an optimal device configuration including pump selection becomes possible.

なお、以上の実施の形態は本発明の油圧駆動装置を基本回路で説明するものであるが、実際の油圧駆動装置には図示しない種々の油圧要素が備えられており、それに対応して種々の変形が可能である。例えば、図1等に示す基本回路では、固定容量型の第2油圧ポンプ3からの吐出油が流れる管路7bにはチェック弁12のみを配置したが、その前後に合流切換弁や他のアクチュエータの方向切換弁等が配置されていてもよい。また、第1及び第2油圧ポンプ2,3の吐出油が合流して流れる管路8の下流には1つの方向切換弁4を配置したが、複数の方向切換弁を配置してもよい。   In the above embodiment, the hydraulic drive device of the present invention is described with reference to a basic circuit. However, the actual hydraulic drive device is provided with various hydraulic elements (not shown), and various types of hydraulic elements are correspondingly provided. Deformation is possible. For example, in the basic circuit shown in FIG. 1 and the like, only the check valve 12 is arranged in the pipeline 7b through which the discharge oil from the fixed displacement type second hydraulic pump 3 flows, but before and after that, a merging switching valve and other actuators are arranged. A direction switching valve or the like may be arranged. In addition, although one directional switching valve 4 is disposed downstream of the pipeline 8 through which the discharge oils of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 merge, a plurality of directional switching valves may be disposed.

本発明の第1の実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本回路を示す図である。It is a figure which shows the basic circuit of the hydraulic drive unit concerning the 1st Embodiment of this invention. 第1油圧ポンプの吸収トルク制御機構による吸収トルク制御特性及び馬力制御特性を示す図である。It is a figure which shows the absorption torque control characteristic and horsepower control characteristic by the absorption torque control mechanism of a 1st hydraulic pump. リリーフ弁のオーバライド特性を示す図である。It is a figure which shows the override characteristic of a relief valve. 固定容量型の第2油圧ポンプの供給流量特性を示す図である。It is a figure which shows the supply flow volume characteristic of a fixed displacement type 2nd hydraulic pump. 本実施の形態のシステム機能を説明する図である。It is a figure explaining the system function of this Embodiment. 比較例として従来の油圧駆動装置の基本回路を示す図である。It is a figure which shows the basic circuit of the conventional hydraulic drive device as a comparative example. 従来技術における可変容量型の油圧ポンプと固定容量型の油圧ポンプの合流流量とその合流流量の圧力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the combined flow volume of the variable displacement type hydraulic pump and fixed displacement type hydraulic pump in a prior art, and the pressure of the combined flow rate. 本発明の第2の実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本回路を示す図である。It is a figure which shows the basic circuit of the hydraulic drive unit concerning the 2nd Embodiment of this invention. 固定絞りの流量特性を示す図である。It is a figure which shows the flow volume characteristic of a fixed throttle. 固定絞りと第2及び第3のリリーフ弁とを含むドレン回路の流量特性を示す図である。It is a figure which shows the flow volume characteristic of the drain circuit containing a fixed throttle and a 2nd and 3rd relief valve. 固定容量型の第2油圧ポンプの供給流量特性を示す図である。It is a figure which shows the supply flow volume characteristic of a fixed displacement type 2nd hydraulic pump. 本実施の形態のシステム機能を説明する図である。It is a figure explaining the system function of this Embodiment. 本発明の第3の実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本回路を示す図である。It is a figure which shows the basic circuit of the hydraulic drive unit concerning the 3rd Embodiment of this invention. 可変絞り部の流量特性を示す図である。It is a figure which shows the flow volume characteristic of a variable throttle part. 可変絞り弁装置と第2のリリーフ弁とを含むドレン回路の流量特性を示す図である。It is a figure which shows the flow volume characteristic of the drain circuit containing a variable throttle valve apparatus and a 2nd relief valve. 固定容量型の第2油圧ポンプの供給流量特性を示す図である。It is a figure which shows the supply flow volume characteristic of a fixed displacement type 2nd hydraulic pump. 本実施の形態のシステム機能を説明する図である。It is a figure explaining the system function of this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 可変容量型の第1油圧ポンプ
3 固定容量型の第2油圧ポンプ
4 方向切換弁
5 油圧アクチュエータ
7a 管路(第1管路)
7b 管路(第2管路)
8 管路(第1管路)
9 吸収トルク制御機構
11 メインリリーフ弁(第1リリーフ弁)
12 チェック弁
13 ドレンタンク
14 管路
14a,14b,14c 管路
15 リリーフ弁(第2リリーフ弁)
21 リリーフ弁(第2リリーフ弁)
23 固定絞り
24 リリーフ弁(第3リリーフ弁)
31 可変絞り弁装置
31a 弁体
31b 可変絞り部
31c,31d 受圧部
31e ばね
32 リリーフ弁(第2リリーフ弁)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Variable displacement type 1st hydraulic pump 3 Fixed displacement type 2nd hydraulic pump 4 Directional switching valve 5 Hydraulic actuator 7a Pipe line (1st pipe line)
7b Pipeline (second pipe)
8 pipeline (1st pipeline)
9 Absorption torque control mechanism 11 Main relief valve (first relief valve)
12 Check valve 13 Drain tank 14 Pipe lines 14a, 14b, 14c Pipe line 15 Relief valve (second relief valve)
21 Relief valve (second relief valve)
23 Fixed throttle 24 Relief valve (Third relief valve)
31 Variable throttle valve device 31a Valve body 31b Variable throttle parts 31c, 31d Pressure receiving part 31e Spring 32 Relief valve (second relief valve)

Claims (5)

可変容量型の第1油圧ポンプ及び固定容量型の第2油圧ポンプと、方向切換弁と、前記第1及び第2油圧ポンプからの圧油が合流して前記方向切換弁を介して供給されるアクチュエータと、前記第1油圧ポンプの吸収トルク制御機構とを含む油圧回路と、前記第1油圧ポンプの吐出油を前記方向切換弁に供給する第1管路に設けられ、前記油圧回路の定格圧力を規定する第1リリーフ弁とを有する油圧駆動装置において、
前記第1管路に接続され、前記第2油圧ポンプの吐出油を前記第1管路に合流させる第2管路の途中に設けられ、前記第2油圧ポンプヘの圧油の逆流を防止する逆止弁と、
前記第2管路の第2油圧ポンプと逆止弁との間の管路部分に設けられ、前記第1管路におけるアクチュエータへの供給流量の流量特性に対応するポンプ吸収トルク特性が等トルク特性に近づくように前記第2油圧ポンプの吐出油のドレンタンクへの放出量を制御するドレン流量制御手段とを備えることを特徴とする油圧駆動装置。
The variable displacement type first hydraulic pump and the fixed displacement type second hydraulic pump, the direction switching valve, and the pressure oil from the first and second hydraulic pumps merge and are supplied via the direction switching valve. A hydraulic circuit including an actuator and an absorption torque control mechanism of the first hydraulic pump; and a first pipe that supplies discharge oil of the first hydraulic pump to the direction switching valve. A hydraulic drive device having a first relief valve that defines
A reverse connected to the first conduit and provided in the middle of a second conduit that joins the discharge oil of the second hydraulic pump to the first conduit, and prevents reverse flow of pressure oil to the second hydraulic pump. A stop valve,
A pump absorption torque characteristic corresponding to a flow rate characteristic of a supply flow rate to the actuator in the first pipe line is provided in the pipe line part between the second hydraulic pump and the check valve in the second pipe line. And a drain flow rate control means for controlling the discharge amount of the discharge oil of the second hydraulic pump to the drain tank so as to approach the hydraulic pressure.
可変容量型の第1油圧ポンプ及び固定容量型の第2油圧ポンプと、方向切換弁と、前記第1及び第2油圧ポンプからの圧油が合流して前記方向切換弁を介して供給されるアクチュエータと、前記第1油圧ポンプの吸収トルク制御機構とを含む油圧回路と、前記第1油圧ポンプの吐出油を前記方向切換弁に供給する第1管路に設けられ、前記油圧回路の定格圧力を規定する第1リリーフ弁とを有する油圧駆動装置において、
前記第1管路に接続され、前記第2油圧ポンプの吐出油を前記第1管路に合流させる第2管路の途中に設けられ、前記第2油圧ポンプヘの圧油の逆流を防止する逆止弁と、
前記第2管路の第2油圧ポンプと逆止弁との間の管路部分に設けられ、前記第2油圧ポンプの吐出圧が第1の圧力に達すると前記第2油圧ポンプの吐出油のドレンタンクへの放出を開始し、前記第2油圧ポンプの吐出圧が第1の圧力よりも高い第2の圧力に達すると前記第2油圧ポンプの吐出油の全量をドレンタンクに放出し、前記第2油圧ポンプの吐出圧が前記第1の圧力と第2の圧力にある間は、前記第2油圧ポンプの吐出圧の上昇に応じて放出量を増やすようにドレンタンクへの放出量を制御するドレン流量制御手段とを備え、
前記第2の圧力を前記第1リリーフ弁の設定圧力よりも低く設定したことを特徴とする油圧駆動装置。
The variable displacement type first hydraulic pump and the fixed displacement type second hydraulic pump, the direction switching valve, and the pressure oil from the first and second hydraulic pumps merge and are supplied via the direction switching valve. A hydraulic circuit including an actuator and an absorption torque control mechanism of the first hydraulic pump; and a first pipe that supplies discharge oil of the first hydraulic pump to the direction switching valve. A hydraulic drive device having a first relief valve that defines
A reverse connected to the first conduit and provided in the middle of a second conduit that joins the discharge oil of the second hydraulic pump to the first conduit, and prevents reverse flow of pressure oil to the second hydraulic pump. A stop valve,
It is provided in a pipe line portion between the second hydraulic pump and the check valve in the second pipe line, and when the discharge pressure of the second hydraulic pump reaches the first pressure, the discharge oil of the second hydraulic pump When the discharge to the drain tank is started and the discharge pressure of the second hydraulic pump reaches a second pressure higher than the first pressure, the entire amount of discharge oil of the second hydraulic pump is discharged to the drain tank, While the discharge pressure of the second hydraulic pump is between the first pressure and the second pressure, the discharge amount to the drain tank is controlled so as to increase the discharge amount according to the increase of the discharge pressure of the second hydraulic pump. And a drain flow rate control means for
The hydraulic drive device characterized in that the second pressure is set lower than a set pressure of the first relief valve.
請求項2記載の油圧駆動装置において、
前記ドレン流量制御手段は、前記第2管路の逆止弁と第2油圧ポンプとの間の管路部分から分岐した第3管路に設けられ、設定圧力とクラッキング圧との差圧が設定圧力の10%よりも大きい第2リリーフ弁を有し、
前記第2リリーフ弁の設定圧力を前記第2の圧力に設定し、クラッキング圧を前記第1の圧力に設定したことを特微とする油圧駆動装置。
The hydraulic drive device according to claim 2, wherein
The drain flow rate control means is provided in a third pipeline branched from a pipeline portion between the check valve of the second pipeline and the second hydraulic pump, and a differential pressure between a set pressure and a cracking pressure is set. Having a second relief valve greater than 10% of the pressure;
A hydraulic drive device characterized in that a set pressure of the second relief valve is set to the second pressure, and a cracking pressure is set to the first pressure.
請求項2記載の油圧駆動装置において、
前記ドレン流量制御手段は、前記第2管路の逆止弁と第2油圧ポンプとの間の管路部分から分岐した第3管路及び第4管路に互いに並列に設けられた第2リリーフ弁及び第3リリーフ弁と、前記第4管路の前記第3リリーフ弁の上流側に設けられた固定絞りとを有し、
前記第2リリーフ弁の設定圧力を前記第2の圧力に設定し、前記第3リリーフ弁の設定圧力を前記第1の圧力に設定したことを特徴とする油圧駆動装置。
The hydraulic drive device according to claim 2, wherein
The drain flow rate control means includes a second relief provided in parallel with the third and fourth pipelines branched from the pipeline portion between the check valve of the second pipeline and the second hydraulic pump. A valve and a third relief valve, and a fixed throttle provided on the upstream side of the third relief valve of the fourth pipeline,
The hydraulic drive device characterized in that the set pressure of the second relief valve is set to the second pressure, and the set pressure of the third relief valve is set to the first pressure.
請求項2記載の油圧駆動装置において、
前記ドレン流量制御手段は、前記第2管路の逆止弁と第2油圧ポンプとの間の管路部分から分岐した第3管路に設けられた第2リリーフ弁と、前記第3管路の前記第2リリーフ弁の上流側に設けられた可変絞り弁装置とを有し、
前記可変絞り弁装置は、それ自身の前後差圧が予め定めた設定圧力に達しない場合は最小開口面積を維持し、可変絞り弁装置の通過流量が増えそれ自身の前後差圧が前記設定圧力に達するとその設定圧力を維持するよう開口面積を増大させる構成とし、
前記可変絞り弁装置の設定圧力を前記第1の圧力と第2の圧力との差圧に等しく設定したことを特徴とする油圧駆動装置。
The hydraulic drive device according to claim 2, wherein
The drain flow rate control means includes a second relief valve provided in a third pipeline branched from a pipeline portion between the check valve of the second pipeline and the second hydraulic pump, and the third pipeline A variable throttle valve device provided on the upstream side of the second relief valve,
The variable throttle valve device maintains a minimum opening area when its own differential pressure before and after reaching a predetermined set pressure, and the flow rate of the variable throttle valve device increases so that the differential pressure across itself becomes the set pressure. When it reaches, it is configured to increase the opening area to maintain the set pressure,
A hydraulic drive device characterized in that a set pressure of the variable throttle device is set equal to a differential pressure between the first pressure and the second pressure.
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