JP3088565B2 - 油圧駆動機械の油圧ポンプ制御装置およびその制御方法 - Google Patents
油圧駆動機械の油圧ポンプ制御装置およびその制御方法Info
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Description
動機械の油圧ポンプ制御装置およびその制御方法に関す
る。
では、過酷な作業を強いられることが多い。そこで、前
記建設機械のエンジン及びもしくは油圧系は、どうして
も過熱状態になるおそれがあり、その対策として前記エ
ンジンを積極的に冷却するため、ラジエータ或いはファ
ンにより前記エンジンからの放熱を行なわねばならな
い。それ故に、前記エンジンの規模の拡大に伴い、ラジ
エータ或いはファンなどを大型化して冷却能力の増大を
図ってきた。しかし、そのために騒音が生じ、製造費用
および維持費用もかかるなどの問題が生じてきた。
高温度に合わせて、事前に、あらかじめ油圧ポンプの油
圧出力を一定値に絞っておく方法が開発された。しか
し、このような場合、エンジン及びもしくは油圧系が過
熱状態になるおそれのない常温下では、作業性が低下す
ることになる。本発明は、上記の問題を解決することを
目的とするものである。
車両にて気温を検知できる位置に配設された気温検出セ
ンサと、油圧出力を制御する油圧ポンプと、気温検出セ
ンサにより検知された気温が判定温度より低温の時には
気温に影響されない油圧出力を維持するとともに気温が
判定温度より高温の時には気温の上昇に応じて油圧出力
を下降させるように油圧ポンプを制御するコントローラ
とを具備した油圧駆動機械の油圧ポンプ制御装置であ
る。
知できる位置に配設された気温検出センサと、油圧出力
を制御する油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動するエ
ンジンと、気温検出センサにより検知された気温が判定
温度より低温の時には気温に影響されない油圧出力を維
持するとともに気温が判定温度より高温の時には気温の
上昇に応じてエンジン負荷および油圧出力を自動的に下
降させるようにエンジンおよび油圧ポンプを制御するコ
ントローラとを具備した油圧駆動機械の油圧ポンプ制御
装置である。
温が判定温度より低温の時には、気温に影響されない油
圧出力を維持させ、気温が判定温度より高温の時には、
気温の上昇に応じて油圧出力を下降させた油圧駆動機械
の油圧ポンプ制御方法である。
温が判定温度より低温の時には、気温に影響されない油
圧出力を維持させ、気温が判定温度より高温の時には、
気温の上昇に応じてエンジン負荷および油圧出力を自動
的に下降させることにより、気温が高温の状態で、エン
ジンおよび油圧系が過熱状態になることを避けるように
制御した油圧駆動機械の油圧ポンプ制御方法である。
温が判定温度より低温の時には、気温に影響されない油
圧出力を維持させ、気温が判定温度より高温の時には、
気温の上昇に応じてエンジン負荷および油圧出力を自動
的に下降させることにより、気温が高温の状態で、エン
ジンおよび油圧系が過熱状態になることを避け、気温が
判定温度より上昇した時でも、その温度上昇時間が一定
の遅延時間より短い時には、エンジン負荷および油圧出
力の下降を中止させた油圧駆動機械の油圧ポンプ制御方
法である。
温が判定温度より低温の時には、気温に影響されない油
圧出力を維持させ、気温が判定温度より高温の時には、
気温の上昇に応じてエンジン負荷および油圧出力を自動
的に下降させることにより、気温が高温の状態で、エン
ジンおよび油圧系が過熱状態になることを避けるように
制御し、気温が判定温度より上昇してもその上昇量が少
ない時には、油圧ポンプの油圧出力のみを絞ることによ
り作業量を大幅に落すことなく維持させるとともに、エ
ンジンおよび油圧系が過熱状態になることを避けるよう
に制御し、気温の上昇量が多い時には、油圧ポンプの油
圧出力を絞るとともに、エンジンの回転数も下げて、エ
ンジンおよび油圧系の過熱状態を避けるように制御した
油圧駆動機械の油圧ポンプ制御方法である。
温が判定温度より低温の時には、気温に影響されない油
圧出力を維持させ、気温が判定温度より高温の時には、
気温の上昇に応じて油圧出力を自動的に絞って下降さ
せ、高温下での過熱を防止する油圧駆動機械の油圧ポン
プ制御方法である。
より、気温を検知し、気温からエンジンおよび油圧系の
過熱状態を早期に予測して制御する。すなわち、気温が
判定温度より低温の時には、気温に影響されない油圧出
力を維持するように油圧ポンプを制御し、気温が判定温
度より高温の時には、気温の上昇に応じてエンジン負荷
および油圧出力を自動的に絞って下降させるようにエン
ジンおよび油圧ポンプを制御し、高温下での過熱を早期
に防止するので、常温稼動条件での冷却系設定が可能と
なり、騒音発生の原因を可能な限り排除するようにし
て、騒音対策を比較的容易にできる。特に、本発明は、
気温を検出できる位置に配設された気温検出センサによ
り、判定温度より高い気温で、中でも酷暑の状態での気
温の上昇に応じて油圧出力を自動的に絞って制御したの
で、高温下での過熱を確実に防止できる。また、気温が
判定温度より低温の時には、気温に影響されない油圧出
力を維持するように油圧ポンプを制御して、気温が判定
温度より低温の時の作業性を向上させる。
照しながら説明する。
ためのオイルクーラ1と、エンジン冷却水を冷却するた
めのラジエータ2とに対向して、ファン3を有するエン
ジン4が設置されている。
ナレバー位置を検出するガバナレバー位置センサ6と、
ガバナ5により制御されて燃料を噴射する噴射ポンプ7
とを備えている。
8により作動される。また、エンジン4の回転数は、エ
ンジン回転数センサ9により検出される。
の油圧ポンプ10,11が接続されている。これらの油圧ポ
ンプ10,11の吐出流量は、ポンプ斜板の傾転角により可
変制御され、これらの油圧ポンプ10,11のポンプ斜板の
傾転角は、斜板制御用電磁比例弁12により制御される油
圧にて可変調整される。
回転数センサ9は、コントローラ13の入力部に接続さ
れ、このコントローラ13の出力部は、ガバナレバーアク
チュエータ8および斜板制御用電磁比例弁12に接続され
ている。
を経て建設機械などを作動させるための油圧シリンダ15
に接続されている。操作弁14の弁作動部に対して、操作
弁14の中立状態を検出するための中立検出用圧力スイッ
チ16が設けられている。
サ17が、建設機械車両にて、例えば、エアクリーナ吸入
口近辺、エンジンルーム内、ラジエータ近辺などの気温
を検出できる適切な位置に設置されている。
と、この気温検出センサ17と、アクセルダイヤル18と、
パワーモード指示器19とが、それぞれコントローラ13の
入力部に接続されている。
の作動油排出側は、それぞれ貯槽20に接続されている。
コントローラ13は、ガバナレバー位置センサ6からガバ
ナレバー位置信号を、エンジン回転数センサ9からエン
ジン回転数信号をそれぞれ検出しながら、中立検出用圧
力スイッチ16、気温検出センサ17、アクセルダイヤル18
およびパワーモード指示器19からそれぞれ入力された中
立検出用圧力スイッチ信号、気温、アクセルダイヤル位
置およびパワーモードの各信号を演算処理して、ガバナ
レバーアクチュエータ8および斜板制御用電磁比例弁12
に対し、ガバナレバー設定位置およびポンプ斜板位置指
令の各信号をそれぞれ出力し、エンジン回転数およびポ
ンプ斜板位置を制御する。
械のエンジン4および油圧ポンプ10,11に関する制御方
法を、図2に示すフローチャートにしたがって説明す
る。なお、図2中の丸数字は、処理手順のステップ番号
を示す。
ヤル位置、ガバナレバー設定位置(Na)、ポンプ斜板
位置指令(Ps)、中立検出圧力スイッチ信号、気温
(TA)などの各種運転状態と指示値を読み込む(ステ
ップ1)。
れた気温(TA)をコントローラ13で読み取って、気温
(TA)をハイアンビエントモード判定温度(TAL1)と
比較し、この判定温度より高温状態か否かを判定する
(ステップ2)。
定温度(TAL1)より高温状態であれば(ステップ2で
YES)、測定された気温(TA)とハイアンビエント
モード判定温度(TAL1)との温度偏差(ΔTA=TA−
TAL1)を計算し、この温度偏差(ΔTA)を負荷絞り量
の変数とする(ステップ3)。
測定して温度偏差を演算する度に、その今回値と前回値
とを比較して(ステップ4)、その大きい方の値を採用
する(ステップ5,6)。これにより、微小な温度変動
により誘起される不安定なハンチングの発生を防止す
る。なお、操作性に問題がなければ、このルーチンは削
除し、油圧出力を温度変化通りに制御してもよい。
定温度(TAL1)まで上昇した時点から、カウンタをカ
ウントアップさせ、予め設定された若干の遅延時間(C
i)が経過するまではハイアンビエントモードを起動さ
せない(ステップ7,8)。
間だけ、ハイアンビエントモード判定温度(TAL1)を
越えた場合は、不用意に油圧出力が絞られることを防止
できる。
(ステップ7でYES)、先に計算された温度偏差(Δ
TA)に応じて油圧出力を絞り、高温状態稼動時でエン
ジンおよび油圧系が過熱状態となることを防止するため
に、温度偏差(ΔTA)の各関数fP(ΔTA),fN(Δ
TA)によりポンプ出力トルク(ポンプ斜板位置)の減
少量(ΔPs)およびエンジン回転数の減少量(ΔN)
を算出する(ステップ9)。
(TA)下での車両冷却性能(ヒートバランス)を確認
し、設定するものとする。これらの関数は、各パワーモ
ード、アクセルダイヤル位置で個別のものであってもよ
い。また、リニア(単調増加)、ステップ関数など各種
の関数を採用することができる。
(TAL1)からの昇温量である温度偏差(ΔTA)が一定
値(ΔTAL)より大きいか否かを判定し(ステップ1
0)、温度偏差(ΔTA)が一定値(ΔTAL)より小さ
いときは(ステップ10でNO)、油圧ポンプ10のポン
プ出力トルク(ポンプ斜板位置)のみを絞るためのポン
プ出力トルク下げ指令値(PSA=Ps−ΔPs)を演算す
る(ステップ11)。このポンプ出力トルク(ポンプ斜
板位置)のみを絞ることにより、作業性の低下を少なく
する。
ハイアンビエントモード判定温度(TAL1)からの昇温
量すなわち温度偏差(ΔTA)が一定値(ΔTAL)より
大きいときは(ステップ10でYES)、前記ポンプ出
力トルク下げ指令値(PSA)に加えて、過熱状態になる
ことをより効果的に防止するためにエンジン回転数を下
げるための回転数下げ指令値(NaA=Na−ΔN)も演
算する(ステップ12)。
(ステップ13)。このリミッタは、パワーモード、ア
クセルダイヤル位置などの初期(通常制御)状態に応じ
て、図4に点線で示されるように油圧出力の下降量に制
限を与えるものである。すなわち、ポンプ出力トルクの
最大絞り量(ポンプ斜板位置の低減量)およびエンジン
回転数の最大低下量に制限を与えることにより、必要最
小限のポンプ斜板位置とエンジン回転数とを確保する。
これにより最小限の作業性を確保する上で必要な油圧出
力を得るようにする。
トルク下げ指令値(PSA)が斜板制御用電磁比例弁12に
対して、またエンジン回転数下げ指令値(NaA)がガバ
ナレバーアクチュエータ8に対して、それぞれハイアン
ビエントモード指令信号として出力され(ステップ1
4)、ポンプ斜板の傾転角およびエンジン回転数がそれ
ぞれ制御される。
などの、ハイアンビエントモード判定温度(TAL1)よ
り低温の場合(NO)は、ステップ7,8のカウンタを
クリアし(ステップ15)、前回がハイアンビエントモ
ードであったか否かを判定し(ステップ16)、前回が
通常制御モードであった場合は(ステップ16でN
O)、通常制御モードを維持し、前回がハイアンビエン
トモードであった場合は(YES)、気温(TA)が、
通常制御へ復帰するための復帰温度(TAL2)より低い
か否かが判定され(ステップ17)、気温(TA)が復
帰温度(TAL2)より高い場合は(ステップ17でN
O)、ハイアンビエントモードが維持される(ステップ
18)。なお、復帰温度(TAL2)は、図3に示される
ようにハイアンビエントモードが開始されるハイアンビ
エントモード判定温度(TAL1)より低い値に設定され
ている。
帰温度(TAL2)まで低下したときは(YES)、ポン
プ出力トルクの低下量(ΔPS)、エンジン回転数の低
下量(ΔN)および温度偏差(ΔTA)をそれぞれ0に
クリアして(ステップ19)、通常制御モードを指令し
(ステップ20)、ハイアンビエントモードから通常制
御へ復帰させる。
る温度であるハイアンビエントモード判定温度
(TAL1)と、通常制御へ復帰するための復帰温度(T
AL2)との関係を示す説明図であり、気温が高温状態に
なってハイアンビエントモード判定温度(TAL1)に達
すると、ハイアンビエントモードが開始され、一方、気
温が下降するときは、ハイアンビエントモード判定温度
(TAL1)まで下降しても通常制御へ復帰せず、より低
温の復帰温度(TAL2)まで下降したときに、ハイアン
ビエントモードから通常制御へ復帰する。
度(TAL1)と復帰温度(TAL2)との間に不感帯を設け
ることにより、判定温度付近での気温の温度変動により
誘起されるハンチングの発生を防止する。
(TAL1)を基準にした、気温と油圧出力との関係を示
した特性図であり、気温がハイアンビエントモード判定
温度(TAL1)より低温のときは、気温に影響されない
油圧出力を維持し、気温がハイアンビエントモード判定
温度(TAL1)より高温のときは油圧出力を自動的に下
降させる。この油圧出力を下降させる場合、リミッタに
より、油圧出力の下降量を、点線で示される一定の値で
制限する。
明する。
エアクリーナ吸入口近辺、エンジンルーム内、ラジエー
ター近辺などの適切な位置に設置し、その気温検出セン
サにより、気温を検知し、所定温度より高い温度の気温
の上昇に応じて油圧出力を制御し、気温が常温などの判
定温度より低温の時には、気温に影響されない油圧出力
を維持し、気温が判定温度より高温の時には、油圧出力
を下降させる。
エアクリーナ吸入口近辺、エンジンルーム内、ラジエー
ター近辺などの適切な位置に設置し、その気温検出セン
サにより、気温を検知し、気温の上昇に応じて油圧出力
を制御し、気温が判定温度より低温の時には、気温に影
響されない油圧出力を維持し、気温が判定温度より高温
の時には、エンジン負荷および油圧出力を自動的に下降
させる。
に設置し、その気温検出センサにより、気温を検知し、
気温の上昇に応じて油圧出力を制御し、気温が判定温度
より低温の時には、気温に影響されない油圧出力を維持
し、気温が判定温度より高温の時には、エンジン負荷お
よび油圧出力を自動的に下降させることにより、気温が
高温の状態で、エンジン及びもしくは油圧系が過熱状態
になることを避ける。
検出センサにより、所定温度より高い温度の気温の上昇
に応じて油圧出力を制御し、気温が判定温度より低温の
時には、気温に影響されない油圧出力を維持し、気温が
判定温度より高温の時には、油圧出力を下降させる。
検出センサにより、所定温度より高い温度の気温の上昇
に応じて油圧出力を制御し、気温が判定温度より低温の
時には、気温に影響されない油圧出力を維持し、気温が
判定温度より高温の時には、エンジン負荷および油圧出
力を自動的に下降させることにより、気温が高温の状態
で、エンジン及びもしくは油圧系が過熱状態になること
を避ける。
検出センサにより、所定温度より高い温度の気温の上昇
に応じて油圧出力を制御し、気温が判定温度より低温の
時には、気温に影響されない油圧出力を維持し、気温が
判定温度より高温の時には、エンジン負荷および油圧出
力を自動的に下降させることにより、気温が高温の状態
で、エンジン及びもしくは油圧系が過熱状態になること
を避け、温度上昇時間が短い時には、エンジン負荷およ
び油圧出力を下降させることを遅延させるための遅延時
間を設定し、エンジン負荷および油圧出力を下降させる
ことを遅延させるようにし、そのような時には、油圧出
力を下降させることがないようにしてなる。
検出センサにより、所定温度より高い温度の気温の上昇
に応じて油圧出力を制御し、気温が判定温度より低温の
時には、気温に影響されない油圧出力を維持し、気温が
判定温度より高温の時には、エンジン負荷および油圧出
力を自動的に下降させることにより、気温が高温の状態
で、エンジン及びもしくは油圧系が過熱状態になること
を避け、気温の上昇量が少ない時には、油圧ポンプの油
圧出力のみを絞ることにより作業量を大幅に落すことな
く維持させるとともに、エンジン及びもしくは油圧系が
過熱状態になることを避け、気温の上昇量が多い時に
は、油圧ポンプの油圧出力を絞るとともに、エンジンの
回転数も下げて、エンジン及びもしくは油圧系の過熱状
態を避ける。
に設置し、その気温検出センサにより、気温を検知し、
気温の上昇に応じてエンジン負荷と油圧出力を自動的に
絞って制御し、気温が判定温度より低温の時には、気温
に影響されない油圧出力を維持し、気温が判定温度より
高温の時には、油圧出力を下降させるようにし、高温下
での過熱を防止するようにしてなる。
圧出力を自動的に絞って制御したので、また、気温が判
定温度より高温の時には、気温の上昇に応じてエンジン
負荷および油圧出力を自動的に下降させるように制御し
たので、気温からエンジンおよび油圧系の過熱状態を早
期に予測して制御でき、酷暑状態などの高温下での過熱
を確実に防止できる効果がある。また、気温が判定温度
より低温の時には、気温に影響されない油圧出力を維持
して、気温が判定温度より低温の時の作業性を向上させ
る効果がある。さらに、常温稼動条件での冷却系設定が
可能となり、騒音発生の原因を可能な限り排除するよう
にして、騒音対策を比較的容易にできる効果がある。
も、その温度上昇時間が一定の遅延時間より短い時に
は、エンジン負荷および油圧出力の下降を中止させたか
ら、気温が短時間の間だけ、判定温度を越えた場合は、
不用意に油圧出力が絞られることを防止できる。
その上昇量が少ない時には、油圧ポンプの油圧出力のみ
を絞ることにより、作業性の大幅な低下を防止できると
ともに、エンジンおよび油圧系が過熱状態になることを
避け、気温の上昇量が多い時には、油圧ポンプの油圧出
力を絞るとともに、エンジンの回転数も下げて、エンジ
ンおよび油圧系の過熱状態を効果的に防止できる。
置の一実施例を示す回路図である。
示すフローチャートである。
トモードを開始する判定温度と、通常制御への復帰温度
との関係を示す説明図である。
出力との関係を示す特性図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 車両にて気温を検知できる位置に配設さ
れた気温検出センサと、油 圧出力を制御する油圧ポンプと、気温検出センサにより検知された気温 が判定温度より低
温の時には気温に影響されない油圧出力を維持するとと
もに気温が判定温度より高温の時には気温の上昇に応じ
て油圧出力を下降させるように油圧ポンプを制御するコ
ントローラとを具備したことを特徴とする油圧駆動機械
の油圧ポンプ制御装置。 - 【請求項2】 車両にて気温を検知できる位置に配設さ
れた気温検出センサと、油 圧出力を制御する油圧ポンプと、 この油圧ポンプを駆動するエンジンと、気温検出センサにより検知された気温 が判定温度より低
温の時には気温に影響されない油圧出力を維持するとと
もに気温が判定温度より高温の時には気温の上昇に応じ
てエンジン負荷および油圧出力を自動的に下降させるよ
うにエンジンおよび油圧ポンプを制御するコントローラ
とを具備したことを特徴とする油圧駆動機械の油圧ポン
プ制御装置。 - 【請求項3】 気温を検知し、気温 が判定温度より低温の時には、気温に影響されない
油圧出力を維持させ、気温 が判定温度より高温の時には、気温の上昇に応じて
油圧出力を下降させたことを特徴とする油圧駆動機械の
油圧ポンプ制御方法。 - 【請求項4】 気温を検知し、気温 が判定温度より低温の時には、気温に影響されない
油圧出力を維持させ、気温 が判定温度より高温の時には、気温の上昇に応じて
エンジン負荷および油圧出力を自動的に下降させること
により、気温が高温の状態で、エンジンおよび油圧系が
過熱状態になることを避けるように制御したことを特徴
とする油圧駆動機械の油圧ポンプ制御方法。 - 【請求項5】 気温を検知し、気温 が判定温度より低温の時には、気温に影響されない
油圧出力を維持させ、気温 が判定温度より高温の時には、気温の上昇に応じて
エンジン負荷および油圧出力を自動的に下降させること
により、気温が高温の状態で、エンジンおよび油圧系が
過熱状態になることを避け、 気温 が判定温度より上昇した時でも、その温度上昇時間
が一定の遅延時間より短い時には、エンジン負荷および
油圧出力の下降を中止させたことを特徴とする油圧駆動
機械の油圧ポンプ制御方法。 - 【請求項6】 気温を検知し、気温 が判定温度より低温の時には、気温に影響されない
油圧出力を維持させ、気温 が判定温度より高温の時には、気温の上昇に応じて
エンジン負荷および油圧出力を自動的に下降させること
により、気温が高温の状態で、エンジンおよび油圧系が
過熱状態になることを避けるように制御し、気温 が判定温度より上昇してもその上昇量が少ない時に
は、油圧ポンプの油圧出力のみを絞ることにより作業量
を大幅に落すことなく維持させるとともに、エンジンお
よび油圧系が過熱状態になることを避けるように制御
し、気温 の上昇量が多い時には、油圧ポンプの油圧出力を絞
るとともに、エンジンの回転数も下げて、エンジンおよ
び油圧系の過熱状態を避けるように制御したことを特徴
とする油圧駆動機械の油圧ポンプ制御方法。 - 【請求項7】 気温を検知し、気温 が判定温度より低温の時には、気温に影響されない
油圧出力を維持させ、気温 が判定温度より高温の時には、気温の上昇に応じて
油圧出力を自動的に絞って下降させ、高温下での過熱を
防止することを特徴とする油圧駆動機械の油圧ポンプ制
御方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04194458A JP3088565B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 油圧駆動機械の油圧ポンプ制御装置およびその制御方法 |
US07/997,883 US5266010A (en) | 1992-06-12 | 1992-12-29 | Method and apparatus for controlling hydraulic pump |
EP93100553A EP0573733B1 (en) | 1992-06-12 | 1993-01-15 | Method and apparatus for controlling hydraulic pump |
DE69301277T DE69301277T2 (de) | 1992-06-12 | 1993-01-15 | Methode und Vorrichtung zur Steuerung einer Hydraulikpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04194458A JP3088565B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 油圧駆動機械の油圧ポンプ制御装置およびその制御方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10055003A Division JP2896366B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 油圧駆動機械の油圧ポンプ制御方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05340279A JPH05340279A (ja) | 1993-12-21 |
JP3088565B2 true JP3088565B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=16324904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04194458A Expired - Lifetime JP3088565B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 油圧駆動機械の油圧ポンプ制御装置およびその制御方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
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