JP2567193B2 - Hydraulic pump discharge flow control device - Google Patents

Hydraulic pump discharge flow control device

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JP2567193B2
JP2567193B2 JP5007055A JP705593A JP2567193B2 JP 2567193 B2 JP2567193 B2 JP 2567193B2 JP 5007055 A JP5007055 A JP 5007055A JP 705593 A JP705593 A JP 705593A JP 2567193 B2 JP2567193 B2 JP 2567193B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、油圧堀削機や油圧クレ
ーン等のように、原動機の回転力によって駆動される油
圧ポンプの吐出流量制御装置に関する。より詳しくは、
本発明は、油圧ポンプの吐出流量により動作される油圧
アクチュエータを備えた油圧機械装置に於いて、原動機
に過負荷をかけずに原動機の出力を最大限度活用するこ
とができるようにポンプの吐出量を制御し、かつ高負荷
領域に於いても運転者の操作性が良効になるよう操作信
号に応じたポンプの出力流量で最適に制御する油圧ポン
プの吐出流量制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge flow rate control device for a hydraulic pump, such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane, which is driven by the rotational force of a prime mover. For more details,
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a hydraulic mechanical device provided with a hydraulic actuator that is operated according to the discharge flow rate of a hydraulic pump, so as to maximize the output of the prime mover without overloading the prime mover. And a discharge flow rate control device for a hydraulic pump that optimally controls the output flow rate of the pump according to an operation signal so that the operability of the driver is improved even in a high load region.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近使用される油圧機械装置に於いて
は、油圧駆動回路の原動機の出力を最大に活用して作業
効率を増大させるるために、作業種類及び負荷の大きさ
に応じて最大出力を予め設定し、それによって不要なエ
ネルギーの損失を最大限度低減するように図られてい
る。一般に、可変容量型油圧ポンプの吐出流量は、原動
機の回転数とポンプ傾斜板の傾転量の積により決められ
るので吐出流量は傾転量の増加と共に増加する。
2. Description of the Related Art Recently, in hydraulic machinery, in order to maximize the output of the prime mover of the hydraulic drive circuit to increase the work efficiency, the maximum work load is increased according to the type of work and the size of load. It is designed to preset the output, thereby maximizing the loss of unwanted energy. Generally, the discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump is determined by the product of the rotational speed of the prime mover and the tilting amount of the pump tilt plate, so the discharge flow rate increases with an increase in the tilting amount.

【0003】このような従来の油圧機械装置に於いて
は、油圧ポンプの駆動は原動機により行われるので、油
圧ポンプからの圧力トルクが原動機の出力よりも大きく
なると、すなわち原動機に過負荷がかかると、原動機の
回転数が減少される。また、より大きい過負荷が継続さ
れてかかると、原動機が停止する。
In such a conventional hydraulic machine device, since the hydraulic pump is driven by the prime mover, when the pressure torque from the hydraulic pump becomes larger than the output of the prime mover, that is, when the prime mover is overloaded. , The speed of the prime mover is reduced. Moreover, if a larger overload is continued and applied, the prime mover will stop.

【0004】従って、従来の原動機の出力範囲内で油圧
ポンプの入力トルクを制限して調節しながら最大出力を
活用することができるように、次のような技術が採用さ
れている。すなわち、ポンプの斜板傾転量を調節して入
力トルクを制限するレギュレータを設置して使用し、自
己のポンプと相対ポンプ(単独の時には自己ポンプだ
け)の圧力をフィードバック(Feed Back)す
る。こうして、圧力が増加すれば吐出流量を減少するよ
うにし、圧力が減少すれば流量を減らして原動ギア出力
を最大限活用するようになっている。
Therefore, the following technique is adopted so that the maximum output can be utilized while limiting and adjusting the input torque of the hydraulic pump within the output range of the conventional prime mover. That is, a regulator for adjusting the tilt amount of the swash plate of the pump to limit the input torque is installed and used, and the pressures of its own pump and the relative pump (only the self pump when alone) are fed back. In this way, when the pressure increases, the discharge flow rate decreases, and when the pressure decreases, the flow rate decreases to maximize the output of the driving gear.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方式は油圧回路を介して目的を達成するため、その
構造が非常に複雑なものとなり、製作に困難なことが多
く、技術的に限界が有る。加えて、その効率程度が多少
低下するという問題もある。このため、ポンプ出力の大
きさを制限する油圧回路や、運転者の操作手段(レバー
やペダル)に比例する吐出量を吐出することに於いてネ
ガティブ方式をなす構造を含ませた油圧回路を構成する
必要があり、その構成がとても複雑であって。
However, since such a system achieves its purpose through a hydraulic circuit, its structure is very complicated, and it is often difficult to manufacture, and there are technical limitations. There is. In addition, there is also a problem that the degree of efficiency is slightly lowered. Therefore, a hydraulic circuit for limiting the magnitude of the pump output and a hydraulic circuit including a structure that forms a negative system in discharging a discharge amount proportional to the driver's operating means (lever or pedal) are configured. It has to be done and its composition is very complicated.

【0006】また、低負荷の領域から運転者の操作手段
の操作量に比例して流量が吐出されるが、高負荷領域で
は、斜板傾転量の操作角が一定以上になると操作量に関
係なく最大吐出量を吐出させることになった。このた
め、運転者の操作領域が小さくなり、かつ操作性にも限
界がある等の問題があった。
Further, the flow rate is discharged from the low load region in proportion to the operation amount of the driver's operating means, but in the high load region, the operation amount is changed when the operation angle of the swash plate tilt amount exceeds a certain value. Regardless of the maximum discharge amount, it was decided to discharge. Therefore, there are problems that the driver's operation area becomes small and the operability is limited.

【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、運転者の要求流量
と、原動機の最大出力の制限に応じたポンプの最大吐出
流量(以下、「ポンプ最大吐出可能流量」と称する)と
をコントローラを通じて比較して、要求吐出量(以下、
「ポンプ要求吐出流量」と称する)を簡単に演算出力す
るという技術を採用することにより、油圧ポンプのレギ
ュレータ構造を簡単にして操作を容易なものとすること
にある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to set a maximum discharge flow rate of a pump (hereinafter, referred to as "the flow rate required by a driver and a maximum output of a prime mover"). "Maximum pump dischargeable flow rate") is compared through the controller, and the required discharge amount (hereinafter,
By adopting the technique of simply calculating and outputting the "pump required discharge flow rate"), the regulator structure of the hydraulic pump is simplified and the operation is facilitated.

【0008】他の目的は、ポンプの出力圧力を検出して
ポンプ最大吐出可能流量を逆算し、原動機の出力制限値
のもとでポンプ出力を最大に増加させエネルギー効率を
増加させて、作業性能を向上させることにある。
Another object is to detect the output pressure of the pump and back-calculate the maximum dischargeable flow rate of the pump to maximize the pump output and increase the energy efficiency under the output limit value of the prime mover to improve work performance. To improve.

【0009】更に他の目的は、作業に必要なポンプ特性
曲線を機械的に具現するのが非常にむずかしいことを所
望の形態の通りにコントローラを介して手やすく具現す
るようにして、不必要なエネルギーの浪費を防ぐことに
ある。
Still another object is to make it easy to implement mechanically a pump characteristic curve required for work by a controller in a desired form, which is unnecessary. It is to prevent the waste of energy.

【0010】更に他の目的は、高負荷領域でも運転者の
最大操作角に応じて吐出流量を比例的に調節することに
より、柔軟かつ細密に操作性を向上させることにある。
Still another object is to improve the operability flexibly and finely by proportionally adjusting the discharge flow rate according to the maximum operation angle of the driver even in the high load region.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のポンプ吐出流量
制御装置は、燃料噴射装置の燃料噴射装置により回転力
を得る原動機と、上記原動機の回転力により駆動される
少なくとも1個以上の可変容量型油圧ポンプと、運転者
の操作量を特定信号に切り換えて出力する操作手段と、
上記油圧ポンプの吐出流量によって作動される複数個の
アクチュエータと上記操作手段の操作信号に応じて上記
油圧ポンプから上記アクチュエータに伝達される油圧の
流れる方向と流れる量を調節する複数の流量制御バルブ
と、を備えた油圧機械装置に於いて、上記原動機の出力
馬力の大きさを選択する出力選択手段と、上記可変容量
型油圧ポンプの斜板傾転角を調節して吐出量を変化させ
る役割をなすレギュレータと、入力電気量に比例してパ
イロット油圧を発生させ上記レギュレータを調節する電
磁比例減圧バルブと、上記可変容量型油圧ポンプの吐出
力を検出する第1検出手段と、上記構成要素等を総体的
に制御する電磁式コントロールで構成された電磁油圧制
御装置として、上記操作手段により受け入れられた操作
信号を組み合わせてポンプ要求流量を演算する第1演算
手段と、上記出力選択手段の選択値及び第1検出手段か
ら読み取った圧力値により油圧ポンプの最大吐出可能
を演算する第2演算手段と、上記ポンプ要求流量と最
大吐出可能流量を比較する比較手段と、ポンプ要求流量
が最大吐出可能流量より大きい場合に最大吐出可能流量
をポンプ出力流量値とする第2選択手段と、上記ポンプ
出力流量値を上記電磁比例減圧バルブで出力して油圧ポ
ンプの吐出流量を制御する手段とを、備えており、該第
1演算手段は、該第1検出手段により検出したポンプ負
荷圧力及び該出力選択手段により選択された出力線図に
より決定されるポンプ吐出流量の最大値により、操作量
とポンプ要求吐出流量との関係式、(ポンプ要求吐出流
量)=(要求流量係数)×(操作量)における要求流量
係数が決定され、この要求流量係数から操作手段の操作
量に対するポンプ要求流量を演算することにより上記目
的が達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION A pump discharge flow rate control device of the present invention is a prime mover that obtains a rotational force from a fuel injection device of a fuel injection device, and at least one variable capacity that is driven by the rotational force of the prime mover. Type hydraulic pump, operating means for switching the driver's operation amount to a specific signal and outputting the signal,
A plurality of actuators that are operated according to the discharge flow rate of the hydraulic pump, and a plurality of flow rate control valves that adjust the flow direction and flow rate of the hydraulic pressure transmitted from the hydraulic pump to the actuator in accordance with operation signals from the operating means. In the hydraulic mechanical device provided with ,, the output selection means for selecting the magnitude of the output horsepower of the prime mover, and the role of changing the discharge amount by adjusting the swash plate tilt angle of the variable displacement hydraulic pump. A regulator, an electromagnetic proportional pressure-reducing valve that adjusts the regulator by generating pilot hydraulic pressure in proportion to the amount of input electricity, a first detection unit that detects the discharge force of the variable displacement hydraulic pump, the constituent elements, and the like. as an electromagnetic hydraulic control device constituted by an electromagnetic control that overall control, combine the operation signal accepted by said operation means First calculation means and a maximum ejectable flow of the hydraulic pump by a pressure value read from the selected value and the first detection means of the output selecting means for calculating a pump required flow rate
Second calculating means for calculating the amount , comparing means for comparing the pump required flow rate with the maximum dischargeable flow rate, and the maximum dischargeable flow rate when the pump required flow rate is larger than the maximum dischargeable flow rate And a means for controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump by outputting the pump output flow rate value with the electromagnetic proportional pressure reducing valve .
1 calculating means is the pump negative detected by the first detecting means
The load pressure and the output diagram selected by the output selection means.
The operation amount is determined by the maximum value of the pump discharge flow rate determined by
And the required discharge flow rate of the pump,
Amount) = (required flow rate coefficient) x (required flow rate)
The coefficient is determined, and operation of the operating means is performed from this required flow coefficient.
The above object is achieved by calculating the pump required flow rate with respect to the volume .

【0012】また、上記第1演算手段は第1検出手段に
より検出したポンプのロード圧力及び出力選択手段から
選択された出力線図に応じて操作手段の操作量とポンプ
要求流量との特性線図即、要求流量係数が演算、選択さ
れこの要求流量係数から操作手段の操作量に応じてポン
プ要求流量演算をしてもよい。
The first computing means is a characteristic diagram of the operation amount of the operating means and the pump required flow rate according to the load pressure of the pump detected by the first detecting means and the output diagram selected from the output selecting means. Immediately, the required flow rate coefficient may be calculated and selected, and the required pump flow rate may be calculated from the required flow rate coefficient according to the operation amount of the operating means.

【0013】また、原動機の実際回転数を検出する第2
検出手段を備えて、上記第2演算手段を目標回転数と実
回転数との偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値及び
上記圧力センサーより読み取ったポンプ圧力値からの補
償流量を演算して、この補償流量により油圧ポンプの最
大吐出可能流量を演算をしてもよい。
A second method for detecting the actual rotational speed of the prime mover
A detection means is provided, and the second calculation means calculates the deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed to calculate the compensating flow rate from the horsepower selection value of the output selection and the pump pressure value read by the pressure sensor. The maximum dischargeable flow rate of the hydraulic pump may be calculated based on this compensation flow rate.

【0014】また、第1検出手段を用いないで、代わり
に上記アクチュエータ等の作動速度又は位置を検出する
複数の第3検出手段を備えていて、上記第2演算手段
は、この第3検出手段からの作動速度を検出手段からの
作動速度を検出して各アクチュエータの作動流量を演算
し、更に作動流量に基づいて油圧ポンプの総吐出流量を
演算し、第2演算手段から原動機の目標回転数と実回転
数との偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値を基準と
して補償流量を演算し、この補償流量に基づき油圧ポン
プの最大吐出可能流量を演算をしてもよい。
Further, instead of using the first detecting means, a plurality of third detecting means for detecting the operating speed or the position of the actuator or the like is provided instead, and the second calculating means is the third detecting means. The operating speed from the detecting means is detected, the operating flow rate of each actuator is calculated, the total discharge flow rate of the hydraulic pump is calculated based on the operating flow rate, and the target rotating speed of the prime mover is calculated from the second calculating means. It is also possible to calculate the compensating flow rate based on the horsepower selection value of the output selection by obtaining the deviation between the actual rotational speed and the maximum rotational speed of the hydraulic pump based on this compensating flow rate.

【0015】また、ポンプ最大吐出可能流量の大きさを
選択する第3の選択手段に於いて、第3の選択手段に於
いて、第3の選択手段により選択された最大吐出流量大
きさに従って操作手段の操作量とポンプ要求流量との特
性線図即、要求流量係数が演算、選択されこの要求流量
係数から操作手段の操作量に応じてポンプ要求流量を演
算してもよい
In the third selecting means for selecting the maximum dischargeable flow rate of the pump, the third selecting means operates according to the maximum discharge flow rate selected by the third selecting means. The required flow rate coefficient may be calculated and selected immediately from the characteristic diagram of the operation amount of the means and the pump required flow rate, and the pump required flow rate may be calculated from this required flow rate coefficient according to the operation amount of the operating means.

【0016】[0016]

【実施例】以下に、本発明を実施例について説明する。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.

【0017】図1は、本発明を具現するために構成した
ポンプ吐出流量制御装置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a pump discharge flow rate control device configured to embody the present invention.

【0018】本実施例のポンプ吐出流量制御装置は、原
動機2の回転力により駆動される少なくとも1個以上の
可変容量型油圧ポンプ3と、この油圧ポンプ3の吐出流
量により作動される複数個の油圧アクチュエータ9、1
0と、上記油圧ポンプ3から上記アクチュエータ9、1
0に伝達される作動油の流れ方向と流れ量を調節する複
数の流量制御弁8と、運転者の操作量を電気信号(電圧
又は電流)に変え出力する操作手段11とを備えた油圧
機械装置に於いて使用されるポンプ吐出流量制御装置で
ある。
The pump discharge flow rate control device of the present embodiment includes at least one variable displacement hydraulic pump 3 driven by the rotational force of the prime mover 2, and a plurality of hydraulic pumps 3 operated by the discharge flow rate of the hydraulic pump 3. Hydraulic actuator 9, 1
0 and the hydraulic pump 3 to the actuators 9 and 1
A hydraulic machine including a plurality of flow rate control valves 8 for adjusting the flow direction and flow amount of hydraulic oil transmitted to 0, and an operating means 11 for converting an operation amount of a driver into an electric signal (voltage or current) and outputting the electric signal. It is a pump discharge flow rate control device used in the apparatus.

【0019】この装置は、更に、上記原動機2の出馬力
の大きさを制限する電気的調節装置を有し、また、その
最大の大きさを選択するための出力選択手段12と、上
記変容量型油圧ポンプ3の斜板傾転角を調節して吐出流
量を変化させるレギュレータ5と、上記レギュレータ5
を調節するため制御信号を一定油圧に発生させる第3ポ
ンプ4から圧力の供給を受けて入力電気信号量に応じパ
イロット圧を発生させレギュレータ5を調節する電磁比
例減圧弁6a、6bと、上記可変容量型油圧ポンプ3の
吐出圧力を検出する第1検出手段14a、14bと、上
記構成要素等の入出力信号等を制御する電磁式コントロ
ーラとを備えている。
This device further has an electric adjusting device for limiting the magnitude of the horsepower of the prime mover 2, the output selecting means 12 for selecting the maximum magnitude, and the variable capacity. Regulator 5 for adjusting the tilting angle of the swash plate of the hydraulic pump 3 to change the discharge flow rate, and the regulator 5 described above.
A proportional hydraulic pressure reducing valve 6a, 6b for adjusting the regulator 5 by receiving a pressure from the third pump 4 for generating a control signal at a constant hydraulic pressure to generate a pilot pressure according to an input electric signal amount, The displacement type hydraulic pump 3 is provided with first detecting means 14a and 14b for detecting the discharge pressure, and an electromagnetic controller for controlling input / output signals of the above-mentioned components and the like.

【0020】上記のように構成された本実施例の装置の
作用効果を以下に説明する。
The operation and effect of the apparatus of this embodiment constructed as described above will be described below.

【0021】まず、運転者が所望する所定の作業を行う
ため操作手段11を通じて操作を行うと、操作信号に応
じて、各アクチュエータ作動要求流量が演算される。演
算されたそれぞれの作動要求流量により、各アクチュエ
ータを調節する流量調節弁の開いた量が演算され、更に
作動要求流量の合計によって、ポンプ要求吐出流量Qi
を演算する。
First, when the driver performs an operation through the operation means 11 in order to perform a desired work, each actuator operation required flow rate is calculated according to the operation signal. The opening amount of the flow rate control valve that adjusts each actuator is calculated based on the calculated required operation flow rate, and the pump required discharge flow rate Qi is calculated based on the sum of the required operation flow rates.
Is calculated.

【0022】そして、上記出力選択手段12から既に入
力され、設定された出力馬力線図に基づいて、上記第1
検出手段14a、bを介して検出した吐出圧力Pからの
負荷状態に従ったポンプ最大吐出可能流量Qrを計算す
る。
Then, based on the output horsepower diagram already input and set from the output selecting means 12, the first
The pump maximum dischargeable flow rate Qr according to the load state from the discharge pressure P detected by the detecting means 14a, 14b is calculated.

【0023】次に、比較手段は、ポンプ要求吐出流量Q
iとポンプ最大吐出可能流量Qrとを比較する。本実施
例によれば、ポンプ要求吐出流量Qiが最大吐出可能流
量Qrより大きい場合、ポンプ最大吐出可能流量Qrを
ポンプ出力値(ポンプ出力値Q0)として出力すること
になる。また、ポンプ要求吐出流量Qiがポンプ最大吐
出可能流量Qrより少なかったり同じ場合には、ポンプ
要求吐出流量Qiをポンプ吐出流量Q0として出力する
ことになる。
Next, the comparing means determines the required pump discharge flow rate Q.
i is compared with the maximum dischargeable flow rate Qr of the pump. According to the present embodiment, when the pump required discharge flow rate Qi is larger than the maximum dischargeable flow rate Qr, the pump maximum dischargeable flow rate Qr is output as the pump output value (pump output value Q0). When the pump request discharge flow rate Qi is less than or equal to the pump maximum discharge possible flow rate Qr, the pump request discharge flow rate Qi is output as the pump discharge flow rate Q0.

【0024】出力手段は、出力値を電気量に変えて出力
すると、上記の電磁比例減圧弁6a、6bを調節するよ
うになり、これに相当するパイロット圧がレギュレータ
5を作動させる。レギュレータ5は、可変容量型油圧ポ
ンプ3の斜板転角を一定位置に移動させ、それによって
所望の流量をポンプ3に吐き出させることになる。
The output means adjusts the electromagnetic proportional pressure reducing valves 6a and 6b when the output value is converted into an electric quantity and outputs the electric quantity, and the pilot pressure corresponding to this adjusts the regulator 5. The regulator 5 moves the swash plate turning angle of the variable displacement hydraulic pump 3 to a fixed position, thereby causing the pump 3 to discharge a desired flow rate.

【0025】前述のように、アクチュエータ9、10の
操作に必要な流量だけを吐き出すようにすることによ
り、流量損失を最小化させることができるので、原動機
2の出力を最大に活用することができる。
As described above, since the flow rate loss can be minimized by discharging only the flow rate necessary for operating the actuators 9 and 10, the output of the prime mover 2 can be maximized. .

【0026】上記原動機2の出力馬力を選択するため
に、原動機2の実際の回転数Nを検出する第2検出手段
15を本実施例の装置は備えている。これを用いて、ポ
ンプ最大吐出可能流量Qrを計算するために、第1検出
手段14a、14bによりポンプ圧力Pを検出する。
In order to select the output horsepower of the prime mover 2, the apparatus of this embodiment is provided with the second detecting means 15 for detecting the actual rotation speed N of the prime mover 2. Using this, the pump pressure P is detected by the first detection means 14a and 14b in order to calculate the pump maximum dischargeable flow rate Qr.

【0027】原動機2が空気の不足する高地帯で動作す
る場合、又は、機械的誤差により出力が(等しい回転数
Nに於いても)落ちることになる場合がある。このよう
な場合、負荷がかかると原動機2の回転数Nが基準値以
下になる。その点で、同じ負荷状態であっても、少なく
流量を出力するよう吐出量を補正して、ポンプ最大吐出
可能流量Qrを計算する。
There are cases where the prime mover 2 operates in a high area where air is insufficient, or mechanical errors cause the output to drop (even at the same rotational speed N). In such a case, when a load is applied, the rotation speed N of the prime mover 2 becomes equal to or lower than the reference value. At that point, the discharge amount is corrected to output a small flow rate even under the same load condition, and the pump maximum dischargeable flow rate Qr is calculated.

【0028】本発明の装置は、ポンプ最大吐出可能流量
Qrを演算する目的で、第1検出手段14a、14bを
備える代わりに、アクチュエータ9、10等の作動速度
を検出するための複数の第3検出手段を備えてもよい。
この場合、第3検出手段があると、作動速度を検出する
ことにより、アクチュエータ6、10に作動する流量を
通じてポンプ流量を計算することができる。第2検出手
段15により原動機2の回転数Nを検出して負荷の変動
に応じた流量偏差を補償することができる。こうして、
油圧ポンプ3のポンプ最大吐出可能流量Qrを演算する
ことができる。
The apparatus of the present invention is provided with a plurality of third detecting means for detecting the operating speeds of the actuators 9 and 10 in place of the first detecting means 14a and 14b for the purpose of calculating the maximum pumpable discharge flow rate Qr. A detection means may be provided.
In this case, if the third detecting means is provided, the pump flow rate can be calculated by detecting the operating speed and the flow rate acting on the actuators 6 and 10. It is possible to detect the rotational speed N of the prime mover 2 by the second detection means 15 and to compensate the flow rate deviation according to the fluctuation of the load. Thus
The pump maximum dischargeable flow rate Qr of the hydraulic pump 3 can be calculated.

【0029】ポンプ要求吐出流Qi量を演算する場合、
負荷の大きさに応じて操作手段11の要求量値を変える
ようにすることができる。運転者の操作手段11のフル
ストローク(Full stroke)を調節して、流量を要求す
ることができるよう演算する構造を有するようになって
いる。
When calculating the pump request discharge flow Qi amount,
The required amount value of the operating means 11 can be changed according to the magnitude of the load. The structure is such that a full stroke of the driver's operating means 11 is adjusted and a calculation is performed so that the flow rate can be requested.

【0030】図2は、レギュレータ5を特に詳細に説明
するための図である。図2に於て、番号21a、21b
は、スプール(spool)を示している。番号22a、2
2bは、パイロットピストン(pilot piston)を示して
いる。番号23a、23bは、サーボピストン(servo-
piston)を示している。例えば、電磁比例減圧バルブ6
aのパイロット出力圧が増加すると、ピストン22aを
介して、リンクを媒介にして、スプール21aを右側へ
押し出す。従って、ポンプの圧力がスプール21aを介
して、サーボピストン23aの大径部に作用する。この
圧力は、小径部に作用する圧力と同一であるが、面積差
があるため、結果的にサーボピストン23aを右側へ移
動させる。こうして、サーボピストン23aと連結され
るポンプの斜板連結点は右側へ移動することになる。そ
の結果、斜板の傾斜角が小さくなり、ポンプの吐出量は
減少する。これと反対に、パイロット出力圧が減少する
と、ポンプの吐出流量が増加する(negative contro
l)。
FIG. 2 is a diagram for explaining the regulator 5 in particular detail. In FIG. 2, numbers 21a and 21b
Indicates a spool. Numbers 22a, 2
2b shows a pilot piston. Numbers 23a and 23b are servo pistons (servo-
piston) is shown. For example, an electromagnetic proportional pressure reducing valve 6
When the pilot output pressure of "a" increases, the spool 21a is pushed out to the right through the piston 22a via a link. Therefore, the pressure of the pump acts on the large diameter portion of the servo piston 23a via the spool 21a. This pressure is the same as the pressure acting on the small diameter portion, but there is an area difference, and as a result, the servo piston 23a is moved to the right. Thus, the swash plate connection point of the pump connected to the servo piston 23a moves to the right. As a result, the inclination angle of the swash plate becomes small, and the pump discharge amount decreases. Conversely, as the pilot output pressure decreases, the pump discharge flow increases (negative contro
l).

【0031】図3は、本発明を具現するためのコントロ
ーラ1の内部構造を示す概略図の一例である。CPU2
5は、メモリ(例えばROM部分)31にプログラムと
して入力されている制御フローチャートに従って本発明
の内容を遂行する。
FIG. 3 is an example of a schematic diagram showing the internal structure of the controller 1 for embodying the present invention. CPU2
5 executes the contents of the present invention in accordance with a control flowchart input as a program in the memory (for example, ROM portion) 31.

【0032】図3に示されるように、コントローラ1
は、出力選択手段12から入力を受けるON/OFF信
号入力部26と、回転数検出手段15から入力を受ける
回転カウンタ部27と、入力検出手段から入力を受ける
A/D信号変換入力部I28と、操作手段11から入力
を受けるA/D信号変換入力部II28と、アクチュエ
ータから入力を受けるアクチュエータ検出機信号変換部
30と、メモリ31と、D/A信号変換出力部32及び
34と、出力信号増幅部33及び35と、モータ駆動部
36とを備えている。これらは、バスを介してCPU2
5に接続されている。
As shown in FIG. 3, the controller 1
Is an ON / OFF signal input unit 26 that receives an input from the output selection unit 12, a rotation counter unit 27 that receives an input from the rotation speed detection unit 15, and an A / D signal conversion input unit I28 that receives an input from the input detection unit. , An A / D signal conversion input section II28 which receives an input from the operation means 11, an actuator detector signal conversion section 30 which receives an input from an actuator, a memory 31, D / A signal conversion output sections 32 and 34, and an output signal The amplifiers 33 and 35 and the motor drive unit 36 are provided. These are CPU2 via the bus
Connected to 5.

【0033】図4は本発明を遂行するためのアルゴリズ
ムを概略的に示したフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart outlining an algorithm for carrying out the present invention.

【0034】図4のフローチャートを主に用いて、本発
明の内容を以下に詳細に説明する。まず、ステップ41
で、操作手段11(図1)を通じて運転者が入力した操
作量φiに応じた電気信号(電圧又は電流)がコントロ
ーラ1に入力される。より具体的には、A/D信号変化
入力部29(図3)に入力される。こうして、A/D信
号変化入力部29を通じて操作量φiが読み取られる。
なお、ここで操作量φiと操作手段11の出力する電圧
(電気発生信号Vi)との関係は、図5の特性線図が示
すような比例出力特性を有するものとした。
The contents of the present invention will be described in detail below mainly using the flowchart of FIG. First, step 41
Then, an electric signal (voltage or current) corresponding to the operation amount φi input by the driver is input to the controller 1 through the operation means 11 (FIG. 1). More specifically, it is input to the A / D signal change input unit 29 (FIG. 3). In this way, the manipulated variable φi is read through the A / D signal change input unit 29.
Here, the relationship between the manipulated variable φi and the voltage (electrically generated signal Vi) output by the operating means 11 has a proportional output characteristic as shown in the characteristic diagram of FIG.

【0035】ステップ42で、出力選択手段12(図
1)により入力された選択モードMと、第2検出手段を
通じて検出された原動機2の回転数Nとを読み込む。ま
た、可変容量型油圧ポンプ3の吐出圧力(負荷圧力)P
を、第1検出手段14a、14bを介して読み込む。
In step 42, the selection mode M input by the output selection means 12 (FIG. 1) and the rotation speed N of the prime mover 2 detected by the second detection means are read. Further, the discharge pressure (load pressure) P of the variable displacement hydraulic pump 3
Is read via the first detecting means 14a and 14b.

【0036】第2検出手段15は、マグネティックアッ
プセンサーを介して原動機2の回転部にギヤ構造をなす
るように接続され、その数を回転数カウンター部27
(図3)を介して、原動機回転数Nに換算する構造を有
している。第1検出手段14a、14bとしては、圧力
変化に応じた出力電圧の形態が比例的な特性を有するよ
うな、公知の半導体圧力センサーの一種が使用される。
The second detecting means 15 is connected to the rotating portion of the prime mover 2 via a magnetic up sensor so as to form a gear structure, and the number of the second detecting means 15 corresponds to the rotating speed counter portion 27.
(FIG. 3), it has a structure for converting into a prime mover rotation speed N. As the first detection means 14a and 14b, a kind of known semiconductor pressure sensor is used, which has a proportional characteristic of the form of the output voltage according to the pressure change.

【0037】この圧力信号は、A/D信号変換部28
(図3)を介して入力された後、ステップ43では、ス
テップ41で読み込んだ操作手段の操作量φiに応じた
ポンプ要求吐出流量Qiを演算する。この演算のため
に、既にQi=f(φi)で示される特定値が入力され
ている。例えば、図9のQmaxの値のように式(また
はData)に入力されている。こうして、操作手段11に
よる操作量φiに従って、ポンプ要求吐出流量Qiの値
が決定される。操作手段11が複数の場合、特性線図は
それぞれ異なることがある。その場合、操作手段11の
操作量φiに対する該当値等をすべて合わせた値がポン
プ要求吐出量Qiになる。
This pressure signal is sent to the A / D signal converter 28.
After being input via (FIG. 3), in step 43, the pump required discharge flow rate Qi corresponding to the operation amount φi of the operation means read in step 41 is calculated. For this calculation, the specific value represented by Qi = f (φi) has already been input. For example, it is input to the formula (or Data) like the value of Qmax in FIG. In this way, the value of the pump request discharge flow rate Qi is determined according to the operation amount φi by the operation means 11. When there are a plurality of operating means 11, the characteristic diagrams may differ from each other. In that case, a value obtained by adding all the corresponding values and the like to the operation amount φi of the operation means 11 becomes the pump request discharge amount Qi.

【0038】次に、ステップ44で、実際のポンプ最大
吐出可能流量Qrを演算する。
Next, at step 44, the actual maximum pump dischargeable flow rate Qr is calculated.

【0039】この段階では、原動機2の最大出力を制限
する出力モードに従って原動機2の特性線図が選択さ
れ、この特性線図下で実際の原動機回転数Nを知り、ま
た、油圧ポンプ圧力Pを通じてポンプの使用馬力(原動
機出力馬力)Wが求められる。原動機出力馬力Wは、次
の式にて表現される。
At this stage, the characteristic diagram of the prime mover 2 is selected according to the output mode for limiting the maximum output of the prime mover 2, the actual prime mover rotation speed N is known under this characteristic diagram, and the hydraulic pump pressure P is used. The horsepower used by the pump (motor output horsepower) W is required. The prime mover output horsepower W is expressed by the following equation.

【0040】 W=P・Qr=P・D・N (Qr=D・N) N=原動機回転数 P=負荷圧力 D=1回転当りのポンプ吐出流量 この式に基づいて、原動機2に過負荷がかからないで流
量ポンプ3が最大出力範囲内で吐出することができる実
際のポンプ最大吐出可能流量Qrが演算される。
W = P · Qr = P · D · N (Qr = D · N) N = motor rotation speed P = load pressure D = pump discharge flow rate per rotation Based on this equation, the motor 2 is overloaded. The actual maximum pump dischargeable flow rate Qr that can be discharged by the flow rate pump 3 within the maximum output range is calculated.

【0041】ステップ43で演算した操作手段11のポ
ンプ要求吐出流量Qiと、ステップ44で演算した実際
ポンプ最大吐出可能流量Qrと間の流量偏差ΔQが、ス
テップ45で求められる。
In step 45, the flow rate deviation ΔQ between the pump required discharge flow rate Qi of the operating means 11 calculated in step 43 and the actual pump maximum dischargeable flow rate Qr calculated in step 44 is obtained.

【0042】ステップ46で、流量偏差ΔQがゼロ
(0)より小さいか否かが判断される。この流量偏差Δ
Qがゼロ(0)より小さい場合、すなわち、ポンプ要求
吐出流量Qiが実際ポンプ最大吐出可能流量Qrより小
さい場合、ステップ47でポンプ要求吐出流量Qiをポ
ンプ吐出流量Q0とする。しかし、流量偏差ΔQがゼロ
(0)より大きいか、同じ場合、すなわち、ポンプ要求
吐出流量Qiが実際ポンプ最大吐出可能流量Qrより大
きいか、同じ場合、過負荷範囲に属するとして出力制限
をする。そのため、ステップ48で、実際ポンプ最大吐
出可能流量Qrをポンプ吐出流量Q0とする。
At step 46, it is judged if the flow rate deviation ΔQ is smaller than zero (0). This flow deviation Δ
When Q is smaller than zero (0), that is, when the pump request discharge flow rate Qi is smaller than the actual pump maximum dischargeable flow rate Qr, the pump request discharge flow rate Qi is set to the pump discharge flow rate Q0 in step 47. However, if the flow rate deviation ΔQ is larger than zero (0) or the same, that is, if the pump request discharge flow rate Qi is larger than the actual pump maximum dischargeable flow rate Qr, or the same, the output is restricted as belonging to the overload range. Therefore, in step 48, the actual maximum pump dischargeable flow rate Qr is set to the pump discharge flow rate Q0.

【0043】ステップ49で、ポンプ吐出量Q0に該当
する出力電圧V0を計算により求め、コントローラ1は
出力電圧V0を出力する。より詳細には、コントローラ
1のD/A信号変換部32を介して出力電圧V0が出力
され、この出力電圧V0は、出力信号増幅部33に入力
される。入力された出力電圧V0は、出力信号増幅部3
3にて増幅され、電流値I0に変換される。電流値I0
への変換は、例えば、図6の特性線図に示されるような
入出力特性に基づいて実行される。この後、電流値I0
は、ポンプ用電磁比例減圧弁6a、6bに供給され、ポ
ンプ用電磁比例減圧弁6a、6bを駆動する。
At step 49, the output voltage V0 corresponding to the pump discharge amount Q0 is calculated, and the controller 1 outputs the output voltage V0. More specifically, the output voltage V0 is output via the D / A signal converter 32 of the controller 1, and the output voltage V0 is input to the output signal amplifier 33. The input output voltage V0 is output to the output signal amplifier 3
It is amplified in 3 and converted into current value I0. Current value I0
The conversion to is executed based on the input / output characteristics as shown in the characteristic diagram of FIG. 6, for example. After this, the current value I0
Is supplied to the pump electromagnetic proportional pressure reducing valves 6a and 6b to drive the pump electromagnetic proportional pressure reducing valves 6a and 6b.

【0044】図2に示されるように、ポンプ用電磁比例
減圧弁6a、6bは、制御信号用圧油を発生させる第3
ポンプ(ギヤポンプ)4からのパイロット圧力を根源と
して、油圧ポンプ3の斜板傾転点角θを調節する。出力
電流値I0と出力パイロット圧力Piとの関係は、例え
ば、図7に示されるような入出力特性を有する。出力パ
イロット圧力Piに従って斜板傾転点角θが動くことに
より、油圧ポンプ3から目標吐出量(ポンプ吐出流量Q
0)を吐出させる。本実施例では、図8に示すような関
係を有する制御、すなわち、パイロット圧力(Pi)が
増加すると吐出流量(Q0)が減少するという負流量制
御を採用している。なお、図8において、横軸はパイロ
ツト圧力(Pi)を示し、縦軸は吐出流量(Q0)を示
している。こうして、パイロット圧力の変化に応じて、
ポンプの斜板傾斜角が制御され、吐出流量が変化する。
As shown in FIG. 2, the electromagnetic proportional pressure reducing valves for pumps 6a and 6b are provided with a third pressure generating oil for control signals.
The swash plate tilt point angle θ of the hydraulic pump 3 is adjusted with the pilot pressure from the pump (gear pump) 4 as a root. The relationship between the output current value I0 and the output pilot pressure Pi has an input / output characteristic as shown in FIG. 7, for example. When the swash plate tilting point angle θ moves according to the output pilot pressure Pi, the target discharge amount from the hydraulic pump 3 (pump discharge flow rate Q
0) is discharged. In this embodiment, the control having the relationship shown in FIG. 8, that is, the negative flow rate control in which the discharge flow rate (Q0) decreases as the pilot pressure (Pi) increases is adopted. In FIG. 8, the horizontal axis represents the pilot pressure (Pi) and the vertical axis represents the discharge flow rate (Q0). Thus, in response to changes in pilot pressure,
The swash plate tilt angle of the pump is controlled, and the discharge flow rate changes.

【0045】このようにして運転者の所望する流量(ポ
ンプ要求吐出流量Qi)を正確に吐出し、また、原動機
2に過負荷がかからない範囲で最大限の出力を出すよう
にする。こうして、本実施例によれば、その効率を増大
させることができる。
In this way, the driver's desired flow rate (pump request discharge flow rate Qi) is accurately discharged, and the maximum output is produced within a range where the prime mover 2 is not overloaded. Thus, according to this embodiment, the efficiency can be increased.

【0046】次に、ステップ43におけるポンプ要求吐
出流量Qiを演算する手順を、図9を参照しながら、よ
り詳細に説明する。
Next, the procedure for calculating the pump required discharge flow rate Qi in step 43 will be described in more detail with reference to FIG.

【0047】図9は、操作手段11の操作量φiとポン
プ流量Qとの関係を示す特性線図、及び、負荷圧力Pと
ポンプ流量Qとの関係を示すポンプ特性線図の両者を組
み合わせたグラフを示している。
FIG. 9 is a combination of both a characteristic diagram showing the relationship between the manipulated variable φi of the operating means 11 and the pump flow rate Q, and a pump characteristic diagram showing the relationship between the load pressure P and the pump flow rate Q. The graph is shown.

【0048】本実施例では、運転者による操作手段11
からの入力操作量φiからポンプ要求吐出流量量Qiを
演算するのに、第1検出手段14a、14bにより得ら
れた油圧ポンプ3のポンプ吐出圧力(負荷圧力)Pが利
用される。
In this embodiment, the driver's operating means 11 is used.
The pump discharge pressure (load pressure) P of the hydraulic pump 3 obtained by the first detecting means 14a and 14b is used to calculate the pump request discharge flow rate amount Qi from the input operation amount φi.

【0049】ポンプ要求吐出流量Qiと操作量φiと関
係(Qi=f(φi)の関係)は、例えば、次の式のよ
うに簡単に表現される。
The relationship between the pump required discharge flow rate Qi and the manipulated variable φi (relationship of Qi = f (φi)) is simply expressed by the following equation, for example.

【0050】Qi = K × φi ここで、Kは要求流量係数である。本実施例では、この
要求流量係数Kの値が、油圧ポンプ3の特性曲線(W1
からW3)等とポンプ吐出圧力Pに基づいて、増加又は
減少される。
Qi = K × φi where K is the required flow coefficient. In the present embodiment, the value of the required flow coefficient K is the characteristic curve (W1 of the hydraulic pump 3
To W3) and the like and the pump discharge pressure P, the pressure is increased or decreased.

【0051】従来技術では、ポンプ吐出圧力Pの下に於
いて、その圧力が変化しない限り、操作手段11の要求
操作量φiは100%であるか、または、操作量φiに
関係なく要求流量係数Kは一定値に固定される。例え
ば、図9のグラフの左部分に示されているQi=K×φ
iの直線が特定の傾きを示すように(例えばK=Kmax
となるように)、固定されている。また、従来技術で
は、ポンプの負荷圧力を油圧によりフィードバックし、
負荷圧力が一定圧力以上になると、ポンプの斜板の傾斜
角の増加を防止し、エンジンに過負荷がかからないよう
になっている(全馬力制御)。そのため、従来技術によ
れば、操作量が例えば所定の値(φ0)以上になって
も、ポンプの全馬力制御特性(Full Power Control Cha
racteritic)によって、ポンプの最大吐出可能流量(Q
max)がQ1以上に増加することができない。このよ
うに、全く油圧のみに依存してポンプ出力を制御する従
来の方法では、操作範囲が0(ゼロ)からφ0の範囲に
限定され、また、その範囲は負荷圧力が高いほど狭くな
ってしまう。
In the prior art, under the pump discharge pressure P, as long as the pressure does not change, the required operation amount φi of the operating means 11 is 100% or the required flow rate coefficient irrespective of the operation amount φi. K is fixed to a constant value. For example, Qi = K × φ shown in the left part of the graph in FIG.
The straight line of i shows a specific slope (for example, K = Kmax
It is fixed). Further, in the conventional technology, the load pressure of the pump is fed back by hydraulic pressure,
When the load pressure exceeds a certain pressure, the inclination angle of the swash plate of the pump is prevented from increasing and the engine is not overloaded (total horsepower control). Therefore, according to the conventional technique, even if the manipulated variable is, for example, a predetermined value (φ0) or more, the full horsepower control characteristic (Full Power Control Cha
The maximum dischargeable flow rate (Q
max) cannot increase above Q1. As described above, in the conventional method in which the pump output is controlled solely depending on the hydraulic pressure, the operation range is limited to the range of 0 (zero) to φ0, and the range becomes narrower as the load pressure becomes higher. .

【0052】しかし、本実施例に於いては、検出手段1
4a、14bにより検出されたポンプの吐出圧力に応じ
て、コントローラ1が要求流量係数KとしてK1、K
2、K3、及びKmax等から適切な値を選択すること
となる。すなわち、図9のポンプ出力特性線図の負荷圧
力Pの変化に応じて、要求流量係数Kが選択される。図
9において、φmaxは、操作量100パーセントを意
味している。また、Qminは、操作量φiが操作量1
0パーセントのときのポンプ要求流量Qiを意味してい
る。要求流量係数Kは、出力特性曲線Wによって定まる
KminとKmaxとの間の範囲から選択される。出力
特性曲線WがW1で示される曲線である場合、その範囲
は、K1minとKmaxとの間であり、出力特性曲線
WがW2で示される曲線である場合、その範囲は、K2
minとKmaxとの間となる。
However, in this embodiment, the detecting means 1
According to the discharge pressure of the pump detected by 4a and 14b, the controller 1 sets the required flow rate coefficient K to K1, K
An appropriate value will be selected from 2, K3, Kmax, and the like. That is, the required flow rate coefficient K is selected according to the change of the load pressure P in the pump output characteristic diagram of FIG. In FIG. 9, φmax means an operation amount of 100%. Further, in Qmin, the manipulated variable φi is the manipulated variable 1
It means the required pump flow rate Qi at 0%. The required flow rate coefficient K is selected from the range between Kmin and Kmax determined by the output characteristic curve W. When the output characteristic curve W is the curve indicated by W1, the range is between K1min and Kmax, and when the output characteristic curve W is the curve indicated by W2, the range is K2.
It is between min and Kmax.

【0053】出力特性曲線W2が選択されている場合、
ポンプ負荷圧力PがP1であると、図9から要求流量係
数KとしてK3が演算され、選択される。その結果、操
作手段11の操作量φiがφ1である場合、QiはK3
×φiで示されるため、ポンプ要求流量QiはQ3にな
る。操作量φiが100パーセントの場合(φma
x)、ポンプ要求流量QiはQ2になる。本実施例で
は、操作量φiが90から100パーセントの場合、ポ
ンプ要求流量Qiは一定値に抑えられている。また、操
作量φiが10から0パーセントの場合、ポンプ要求流
量Qiは一定(ゼロ)である。本実施例では、K3は次
のように表現される。
When the output characteristic curve W2 is selected,
When the pump load pressure P is P1, K3 is calculated and selected as the required flow rate coefficient K from FIG. As a result, when the operation amount φi of the operating means 11 is φ1, Qi is K3.
As indicated by × φi, the pump request flow rate Qi becomes Q3. When the manipulated variable φi is 100% (φma
x), the required pump flow rate Qi becomes Q2. In this embodiment, when the manipulated variable φi is 90 to 100%, the required pump flow rate Qi is suppressed to a constant value. When the manipulated variable φi is 10 to 0%, the required pump flow rate Qi is constant (zero). In this embodiment, K3 is expressed as follows.

【0054】 K3=(Q2−Qmin)/(φ90%−φ10%) 尚、出力選択手段12による選択に応じて、負荷圧力P
の変化に対するポンプ要求吐出流量Qiの最大値が増加
又は減少する。言い換えれば、出力選択手段12により
出力特性曲線W1を選択した場合には、負荷圧力P1の
下で、要求流量係数KがK1になり、ポンプ要求吐出流
量の最大値はQ1になる。また、同じポンプ負荷圧力P
1の下でも、出力特性曲線W2が選択されると、要求流
量係数KはK3となる。これに応じたポンプ要求吐出流
量Qiの最大値はQ2になる。そして、上記条件の下
で、ポンプ要求吐出流量Qiは、ポンプ負荷圧力Pの変
化に応じて、与えられた出力特性曲線Wに従って減少又
は増加する。すなわち、ポンプ負荷圧力PがP1からP
2に減少する場合には、同一の出力特性曲線W1の場合
でも、要求流量係数Kは、K2からK1に変化する。こ
の結果、同一の操作量φiであっても、ポンプ要求量は
変化する。すなわち、φi=φ1のとき、ポンプ要求吐
出流量Qiは、Q2からQ4へ変化する。
K3 = (Q2-Qmin) / (φ90% −φ10%) Incidentally, depending on the selection by the output selection means 12, the load pressure P
The maximum value of the pump request discharge flow rate Qi with respect to the change of is increased or decreased. In other words, when the output characteristic curve W1 is selected by the output selection means 12, the required flow rate coefficient K becomes K1 and the maximum value of the pump required discharge flow rate becomes Q1 under the load pressure P1. Also, the same pump load pressure P
Even under 1, when the output characteristic curve W2 is selected, the required flow rate coefficient K becomes K3. The maximum value of the pump request discharge flow rate Qi corresponding to this is Q2. Then, under the above conditions, the pump request discharge flow rate Qi decreases or increases according to the given output characteristic curve W in accordance with the change in the pump load pressure P. That is, the pump load pressure P changes from P1 to P
In the case of decreasing to 2, the required flow rate coefficient K changes from K2 to K1 even with the same output characteristic curve W1. As a result, the required pump amount changes even with the same manipulated variable φi. That is, when φi = φ1, the pump request discharge flow rate Qi changes from Q2 to Q4.

【0055】操作手段11の操作が複合的に成り立つ場
合にも、上記の単独操作時のポンプ要求流量の演算と同
様にして、ポンプ要求吐出流量Qiを演算することがで
きる。すなわち、一つの油圧ポンプ3により二つのアク
チュエーター9、10の作動が行なわれる場合におい
て、例えば、出力選択手段12により選択された出力特
性曲線WがW1であり、ポンプ負荷圧力PがP1の下で
第1操作手段の操作量φiがφ1であり、他の第2操作
手段の操作量φiがφ2であるとする。このような場
合、要求流量係数KはK2となる。K2から、第1ポン
プ要求量はQ2となり、第2ポンプ要求量はQ3とな
る。これらの合計値をQtとし、K1から定まるポン最
大吐出可能流量をQ1maxとすると、この二つの値を比
較して、ポンプ要求量が定められる(ここで、「最大吐
出可能流量Q1max」は、前述の「ポンプ最大吐出可能
流量Qr」とは同一のものである)。より詳細に述べれ
ば、総ポンプ要求流量Qtが最大吐出可能流量Q1ma
xより、少なかったり同じであるならば(Qt≦Q1ma
xならば)、総ポンプ要求流量Qtがポンプ要求量に選
択される。すなわち、Qi=Qtとされる。一方、総ポ
ンプ要求流量Qtが最大吐出可能流量Q1maxより大
きいならば(Qt<Q1maxならば)、最大吐出可能流
量Q1maxがポンプ要求量に選択される。すなわち、
Qi=Q1maxとされる。
Even when the operations of the operating means 11 are combined and performed, the pump required discharge flow rate Qi can be calculated in the same manner as the above-described calculation of the pump required flow rate during the single operation. That is, when the two actuators 9 and 10 are operated by one hydraulic pump 3, for example, the output characteristic curve W selected by the output selection means 12 is W1, and the pump load pressure P is below P1. It is assumed that the operation amount φi of the first operating means is φ1 and the operation amount φi of the other second operating means is φ2. In such a case, the required flow rate coefficient K becomes K2. From K2, the first pump request amount becomes Q2, and the second pump request amount becomes Q3. Assuming that the total value of these is Qt and the pump maximum dischargeable flow rate determined from K1 is Q1max, these two values are compared to determine the pump request amount (where "maximum dischargeable flow rate Q1max" is the above-mentioned value). "Is the same as the" maximum pumpable discharge flow rate Qr ". More specifically, the total pump required flow rate Qt is the maximum dischargeable flow rate Q1ma.
less than or equal to x (Qt ≦ Q1ma
x), the total pump demand flow Qt is selected as the pump demand. That is, Qi = Qt. On the other hand, when the total pump required flow rate Qt is larger than the maximum dischargeable flow rate Q1max (when Qt <Q1max), the maximum dischargeable flow rate Q1max is selected as the pump request amount. That is,
Qi = Q1max.

【0056】なお、図9に於いて最大吐出流量を制限す
るために、油圧ポンプ3に別個の第3の選択手段を追加
させることにより(又は出力選択手段12に従って最大
吐出流量大きさも含んで選択されることもできる)この
第3の選択手段により運転者は作業の種類により最大吐
出可能流量Qmaxの大きさを選択する。図9の出力特性
曲線図に於いて、この選択により最大吐出流量Qmaxが
決定され、更に要求流量係数Kの値が第1検出手段14
a、14bから検出されたポンプ吐出圧力Pに応じて、
ポンプ要求吐出流量Qiが演算される。
In FIG. 9, in order to limit the maximum discharge flow rate, a separate third selecting means is added to the hydraulic pump 3 (or the maximum discharge flow rate is selected according to the output selecting means 12). The driver can select the maximum dischargeable flow rate Qmax according to the type of work by the third selecting means. In the output characteristic curve diagram of FIG. 9, the maximum discharge flow rate Qmax is determined by this selection, and the value of the required flow rate coefficient K is the first detection means 14.
According to the pump discharge pressure P detected from a and 14b,
The pump request discharge flow rate Qi is calculated.

【0057】上記の本発明に適用実施した例に於いて
は、要求流量係数K及び出力線図WIとして、それぞ
れ、直線と曲線を用した。しかし、本発明に於いては、
この形態に制限されずに、油圧機械装置や運転者の要求
特性により、その形態等を自由に変更して数式化する
か、データ化して適用することができる。
In the example applied to the present invention, a straight line and a curved line are used as the required flow rate coefficient K and the output diagram WI, respectively. However, in the present invention,
Without being limited to this form, the form and the like can be freely changed into a mathematical expression or can be applied as a data according to the characteristics required by the hydraulic machine device and the driver.

【0058】このように、操作手段11の操作量φi、
ポンプ負荷圧力P、及び出力選択手段12にから選択さ
れた出力特性曲線線Wの位置変化に対して、最適なポン
プ要求吐出流量を演算し、演算された値をポンプ吐出流
量Q0として出力することにより、運転者の要求に応じ
て操作性を向上させ、特に、高負荷圧力の下で高分解能
の微細作業を容易にかつ正確にして作業を遂行すること
ができるようになる。
As described above, the operation amount φi of the operation means 11 is
The optimum pump required discharge flow rate is calculated with respect to the pump load pressure P and the position change of the output characteristic curve line W selected by the output selection means 12, and the calculated value is output as the pump discharge flow rate Q0. As a result, it becomes possible to improve the operability in response to the driver's request, and in particular, it becomes possible to easily and accurately perform high-resolution fine work under high load pressure.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0060】まず、第1に、運転者の操作が向上する。
如何なる負荷領域に於いても運転者は操作手段を100
%の全体操作範囲で油圧ポンプの吐出流量を調節するこ
とにより、特に、高負荷領域に於いても微細なる操作が
非常に容易に行われるので操作性の向上が招かれる。
First, the operation of the driver is improved.
In any load area, the driver operates 100
By adjusting the discharge flow rate of the hydraulic pump in the entire operating range of%, fine operation can be performed very easily even in a high load region, so that operability is improved.

【0061】第2に、必要な作業の種類や負荷程度によ
り出力を予め調節することにより、不必要なエネルギー
の損失を防止し、機械装置の耐久性も維持することがで
きる。また、これだけでなく、既存の油圧ポンプの吐出
流量を制御するために油圧式のネガティブコントロール
(Negative control)方式や全馬力制御(Full powerco
ntrol)等を適用させることに於いて、従来技術によれ
ば、ポンプレギュレータの入力制御信号フォトが数個含
まれるために、その構造が非常に複雑であるのみならず
制御精度も劣るものが、本発明を適用したシステムによ
れば、一つの制御入力信号フォトによりレギュレータを
制御することにより、その構造が非常に単純で加工が容
易となものとなる。
Secondly, by adjusting the output in advance according to the kind of work required and the load level, it is possible to prevent unnecessary energy loss and maintain the durability of the mechanical device. Moreover, in addition to this, in order to control the discharge flow rate of the existing hydraulic pump, a hydraulic negative control (Negative control) system or full horsepower control (Full powerco
According to the prior art in applying the control circuit, etc., since the input control signal photo of the pump regulator is included in several pieces, not only the structure is very complicated but also the control accuracy is inferior. According to the system to which the present invention is applied, the structure is very simple and the processing is easy by controlling the regulator by one control input signal photo.

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

【図1】本発明の実施例によるポンプ出力制御装置の油
圧回路図である。
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a pump output control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明のレギュレータの詳細図を示した油圧回
路図である。
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a detailed view of a regulator of the present invention.

【図3】本発明のコントローラの内部構造を示した概略
図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an internal structure of a controller of the present invention.

【図4】本発明のコントローラによる制御プログラムの
手順を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a procedure of a control program by the controller of the present invention.

【図5】本発明の操作ステップの操作量による出力電圧
特性を示したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing an output voltage characteristic according to an operation amount of an operation step of the present invention.

【図6】本発明の直流増巾器の入力電圧と出力電流との
特性を示したグラフである。
FIG. 6 is a graph showing characteristics of input voltage and output current of the DC amplifier of the present invention.

【図7】本発明の電磁比例減圧弁の入出力特性を示した
グラフである。
FIG. 7 is a graph showing the input / output characteristics of the electromagnetic proportional pressure reducing valve of the present invention.

【図8】本発明のポンプレギュレータのネガティブ特性
を示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing negative characteristics of the pump regulator of the present invention.

【図9】操作手段のポンプ吐出要求流量の段階とポンプ
出力特性を示した線図である。
FIG. 9 is a diagram showing a stage of a pump discharge required flow rate of the operating means and a pump output characteristic.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コントローラ 2 原動機 3 可変容量型油圧ポンプ 4 第3ポンプ 5 レギュレータ 6a,6b ポンプ制御用電磁比例減圧弁 7a,7b 電磁比例減圧弁ブロック 8 流量制御弁ブロック 9 油圧モータ 10 油圧シリンダー 11 操作手段 12 出力選択手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 controller 2 prime mover 3 variable displacement hydraulic pump 4 third pump 5 regulator 6a, 6b electromagnetic proportional pressure reducing valve for pump control 7a, 7b electromagnetic proportional pressure reducing valve block 8 flow control valve block 9 hydraulic motor 10 hydraulic cylinder 11 operating means 12 output Means of selection

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−312202(JP,A) 特開 昭62−75107(JP,A) 特開 昭64−6501(JP,A) 特開 昭62−220702(JP,A) 特開 昭58−134201(JP,A) 実開 昭63−162982(JP,U) 実開 昭62−115504(JP,U) 特表 平1−501241(JP,A)Continuation of the front page (56) Reference JP-A 1-312202 (JP, A) JP-A 62-75107 (JP, A) JP-A 64-6501 (JP, A) JP-A 62-220702 (JP , A) JP-A-58-134201 (JP, A) Actually opened 63-162982 (JP, U) Actually opened 62-115504 (JP, U) Special table 1-501241 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 燃料噴射装置の燃料噴射装置により回転
力を得る原動機と、上記原動機の回転力により駆動され
る少なくとも1個以上の可変容量型油圧ポンプと、運転
者の操作量を特定信号に切り換えて出力する操作手段
と、上記油圧ポンプの吐出流量によって作動される複数
個のアクチュエータと上記操作手段の操作信号に応じて
上記油圧ポンプから上記アクチュエータに伝達される油
圧の流れる方向と流れる量を調節する複数の流量制御バ
ルブと、を備えた油圧機械装置に於いて、 上記原動機の出力馬力の大きさを選択する出力選択手段
と、上記可変容量型油圧ポンプの斜板傾転角を調節して
吐出量を変化させる役割をなすレギュレータと、入力電
気量に比例してパイロット油圧を発生させ上記レギュレ
ータを調節する電磁比例減圧バルブと、上記可変容量型
油圧ポンプの吐出力を検出する第1検出手段と、上記構
成要素等を総体的に制御する電磁式コントロールで構成
された電磁油圧制御装置として、 上記操作手段により受け入れられた操作信号を組み合わ
せてポンプ要求流量を演算する第1演算手段と、上記出
力選択手段の選択値及び第1検出手段から読み取った圧
力値により油圧ポンプの最大吐出可能流量を演算する第
2演算手段と、上記ポンプ要求流量と最大吐出可能流量
を比較する比較手段と、ポンプ要求流量が最大吐出可能
流量より大きい場合に最大吐出可能流量をポンプ出力流
量値とする第2選択手段と、上記ポンプ出力流量値を上
記電磁比例減圧バルブで出力して油圧ポンプの吐出流量
を制御する手段とを、備えており、 該第1演算手段は、第1検出手段により検出したポン
プ負荷圧力及び出力選択手段により選択された出力線
により決定されるポンプ吐出流量の最大値により、操
作量とポンプ要求吐出流量との関係式、(ポンプ要求吐
出流量)=(要求流量係数)×(操作量)における要求
流量係数が決定され、この要求流量係数から操作手段の
操作量に対するポンプ要求流量算することを特徴と
するポンプ吐出流量制御装置。
1. A prime mover that obtains a rotational force from a fuel injection device of a fuel injection device, at least one variable displacement hydraulic pump driven by the rotational force of the prime mover, and an operation amount of a driver as a specific signal. An operating means for switching and outputting, a plurality of actuators operated by the discharge flow rate of the hydraulic pump, and a flow direction and an amount of the hydraulic pressure transmitted from the hydraulic pump to the actuator according to an operation signal of the operating means. In a hydraulic machine device including a plurality of flow rate control valves to be adjusted, an output selecting means for selecting a magnitude of output horsepower of the prime mover, and a swash plate tilt angle of the variable displacement hydraulic pump are adjusted. And the electromagnetic proportional decompression valve that adjusts the regulator by generating pilot oil pressure in proportion to the amount of input electricity. And an electromagnetic hydraulic control device constituted by a first detecting means for detecting the discharge force of the variable displacement hydraulic pump and an electromagnetic control for totally controlling the above-mentioned components and the like, which is accepted by the operating means. First calculating means for calculating the pump required flow rate by combining operation signals, and second calculating means for calculating the maximum dischargeable flow rate of the hydraulic pump based on the selected value of the output selecting means and the pressure value read from the first detecting means. a comparing means for comparing the pump required flow rate and maximum delivery flow rates, and second selecting means for pumping required flow rate is to pump output flow rate value of the maximum discharge flow rate when the maximum discharge flow rate larger than the pump output flow and means for controlling the delivery rate of the hydraulic pump the value output by the solenoid proportional pressure reducing valve, with which, the first calculating means, to the first detection means Ri detected Pont
The maximum value of the pump delivery rate which is determined by the output diagram selected by the up load pressure and said output selecting means, relationship between the operation amount and the pump required delivery rate, (the pump required discharge flow rate) = (required flow rate coefficient) required flow coefficient in × (operating amount) is determined, the pump discharge flow rate control device, characterized that you arithmetic pump required flow against the operating amount of the operating means from the required flow rate coefficient.
【請求項2】 請求項1に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、 原動機の実際回転数を検出する第2検出手段を備えて、
上記第2演算手段を目標回転数と実回転数との偏差を求
めて上記出力選択の馬力選択値及び上記圧力センサーよ
り読み取ったポンプ圧力値からの補償流量を演算して、
この補償流量により油圧ポンプの最大吐出可能流量を演
算をすることを特徴とするポンプ吐出流量制御装置。
2. The pump discharge flow rate control device according to claim 1, further comprising second detecting means for detecting an actual rotation speed of the prime mover,
The second calculating means calculates the compensating flow rate from the horsepower selection value of the output selection and the pump pressure value read by the pressure sensor by obtaining the deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed,
A pump discharge flow rate control device for calculating a maximum dischargeable flow rate of a hydraulic pump based on the compensation flow rate.
【請求項3】 請求項1に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、 第1検出手段を用いないで、代わりに上記アクチュエー
タ等の作動速度(又は位置)を検出する複数の第3検出
手段を備えていて、上記第2演算手段は、第3検出手
よりアクチュエータの作動速度を検出して各アクチュ
エータの作動流量を演算し、更に作動流量に基づいて油
圧ポンプの総吐出流量を演算し、第2演算手段から原動
機の目標回転数と実回転数との偏差を求めて上記出力選
択の馬力選択値を基準として補償流量を演算し、この補
償流量に基づき油圧ポンプの最大吐出可能流量を演算を
することを特徴とするポンプ吐出流量制御装置。
3. The pump discharge flow rate control device according to claim 1, wherein the first detection means is not used, and instead, a plurality of third detection means for detecting the operating speed (or position) of the actuator or the like is used. the equipped, the second calculating means, and it detects the operating speed of the actuator from the third detection means calculates the operating rate of each actuator, further calculates a total delivery rate of the hydraulic pump based on the operating flow rate , The second calculating means calculates the deviation between the target speed and the actual speed of the prime mover, calculates the compensating flow rate with reference to the horsepower selection value of the output selection, and calculates the maximum dischargeable flow rate of the hydraulic pump based on the compensating flow rate. A pump discharge flow rate control device characterized by performing calculation.
【請求項4】 請求項に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、 ポンプ最大吐出可能流量の大きさを選択する第3の選択
手段に於いて、第3の選択手段により選択された最大吐
出流量大きさに従って操作手段の操作量とポンプ要求流
量との特性線図即、要求流量係数が演算、選択されこの
要求流量係数から操作手段の操作量に応じてポンプ要求
流量を演算することを特徴とするポンプ吐出流量制御装
置。
4. In the pump discharge flow rate control device according to claim 1 maximum, in the third selection means for selecting the size of the maximum pump discharge flow rates, selected by the third selection means The required flow rate coefficient is calculated and selected according to the characteristic diagram of the operation amount of the operating means and the pump required flow rate according to the discharge flow rate, and the pump required flow rate is calculated from this required flow rate coefficient according to the operation amount of the operating means. A characteristic pump discharge flow control device.
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