JP3192054B2 - Tilt angle control device for hydraulic pump - Google Patents

Tilt angle control device for hydraulic pump

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JP3192054B2
JP3192054B2 JP26227394A JP26227394A JP3192054B2 JP 3192054 B2 JP3192054 B2 JP 3192054B2 JP 26227394 A JP26227394 A JP 26227394A JP 26227394 A JP26227394 A JP 26227394A JP 3192054 B2 JP3192054 B2 JP 3192054B2
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hydraulic pump
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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、可変容量形油圧ポンプ
における傾転角制御装置に係り、特に、作動油の粘度に
相関する物理量に基づいてその制御ゲインを変更し、制
御精度の向上を図った油圧ポンプの傾転角制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tilt angle control device for a variable displacement hydraulic pump, and more particularly to a control gain that is changed based on a physical quantity correlated with the viscosity of hydraulic oil to improve control accuracy. The present invention relates to a tilt angle control device for a hydraulic pump.

【0002】[0002]

【従来技術】作動油の粘度は、温度によって大きく変化
し、低温時には高く、高温時には低くなる。作動油が高
粘度のときには、油圧ポンプの摺動抵抗が大きくなるた
め、大量の作動油がポンプに吸入,吐出されると油圧ポ
ンプにキャビテーションが発生し、油圧ポンプの寿命に
悪影響を与えることになる。そこで作動油の粘度を検出
し、その粘度が高いときにはポンプの傾転角を抑え、油
圧ポンプに吸入,吐出される作動油の流量,流速を抑え
ることでポンプにキャビテーションが発生するのを防止
する油圧回路が特開昭53−78402号公報に開示さ
れている。この油圧回路は、作動油の粘度μを図3に示
す関係から求められる下記の計算式より求め、
2. Description of the Related Art The viscosity of hydraulic oil varies greatly with temperature, and is high at low temperatures and low at high temperatures. When the hydraulic oil has high viscosity, the sliding resistance of the hydraulic pump increases, so if a large amount of hydraulic oil is sucked into or discharged from the pump, cavitation occurs in the hydraulic pump, which adversely affects the life of the hydraulic pump. Become. Therefore, the viscosity of the hydraulic oil is detected, and when the viscosity is high, the tilt angle of the pump is suppressed, and the flow rate and flow rate of the hydraulic oil sucked and discharged to the hydraulic pump are suppressed to prevent cavitation from occurring in the pump. A hydraulic circuit is disclosed in JP-A-53-78402. In this hydraulic circuit, the viscosity μ of the hydraulic oil is obtained from the following formula obtained from the relationship shown in FIG.

【数1】 μ=K・P2/√(P1−P2)・・・
(1) 作動油の粘度μの変化を圧力の変化として検出し、図4
に示すような回路を構成して、作動油の粘度μに応じて
ポンプ傾転角を抑えるようにしたものである。なお、K
は、重力加速度、流量係数などの定数をまとめたもので
ある。
Μ = K · P2 / √ (P1-P2)
(1) A change in the viscosity μ of the hydraulic oil is detected as a change in the pressure, and FIG.
The circuit shown in FIG. 1 is configured to suppress the pump tilt angle according to the viscosity μ of the hydraulic oil. Note that K
Is a collection of constants such as gravitational acceleration and flow coefficient.

【0003】その回路において、低温時には、粘度検出
回路73のオリフィス68,チョーク69間の圧力P2
が上昇し、その圧力P2によって方向切換弁71がばね
70に打ち勝ってb位置に切り換えられると、主ポンプ
60の傾転角を変更するシリンダ62の左室が油タンク
に連通し、シリンダ62の右室に内蔵されるばね65に
よりピストン63が左方へ動かされ、主ポンプ60の傾
転角は減少し、吐出流量が減少する。このとき、主ポン
プ60の傾転角を作業者の操作量によって決定する方向
切換弁64からの圧油は、方向切換弁71によって遮断
されているので、作動油の粘度が所定の値より高い間
は、主ポンプ60は方向切換弁64の位置に関係なく小
さな傾転角で運転されるため、主ポンプ60に吸入さ
れ、吐出される作動油の流量,流速も小さくなり、キャ
ビテーションの発生が防止される。
In the circuit, when the temperature is low, the pressure P2 between the orifice 68 and the choke 69 of the viscosity detecting circuit 73
When the directional control valve 71 overcomes the spring 70 and is switched to the position b by the pressure P2, the left chamber of the cylinder 62 that changes the tilt angle of the main pump 60 communicates with the oil tank, The piston 63 is moved to the left by the spring 65 incorporated in the right chamber, the tilt angle of the main pump 60 is reduced, and the discharge flow rate is reduced. At this time, since the pressure oil from the direction switching valve 64 that determines the tilt angle of the main pump 60 based on the operation amount of the operator is blocked by the direction switching valve 71, the viscosity of the working oil is higher than a predetermined value. During this time, the main pump 60 is operated at a small tilt angle regardless of the position of the direction switching valve 64, so that the flow rate and the flow velocity of the hydraulic oil sucked and discharged by the main pump 60 are also reduced, and cavitation is generated. Is prevented.

【0004】油温が上昇し、作動油の粘度μが低下すれ
ば圧力P2も低下し、方向切換弁71は図示の状態にな
るので主ポンプ60の吐出量は方向切換弁64の操作量
に応じて制御される。
When the oil temperature rises and the viscosity μ of the hydraulic oil decreases, the pressure P2 also decreases, and the directional control valve 71 is in the state shown in the figure. It is controlled accordingly.

【0005】また、図5は、可変容量形油圧ポンプを搭
載した油圧ショベルの油圧ポンプ制御系の油圧回路図の
一例を示し、図6は、傾転角制御の一例を示すブロック
図である。図5において、エンジン等の原動機によって
駆動される可変容量形油圧ポンプ1(以下、ポンプ1と
呼ぶ)とこのポンプ1から吐出される圧油によって駆動
されるアクチュエータ26との間には、アクチュエータ
26に供給される圧油の方向、流量を制御することでア
クチュエータの駆動を制御する方向切換弁25が介在さ
れ、この方向切換弁25は、操作装置24からその操作
量に応じた操作圧(パイロット圧)が出力されることで
任意に切換操作される。また、前述のポンプ1には、そ
の傾転角を変更するレギュレータ2と、傾転角を検出す
る傾転角検出器5とが取り付けられている。ポンプ1の
傾転角は、操作装置24から出力されるパイロット圧を
検出するパイロット圧検出器21とポンプ1の吐出圧力
を検出する吐出圧力検出器22の圧力信号とに基づいて
制御装置4によって制御される。なお、図中、3は可変
容量形油圧ポンプ1とレギュレータ2とを含む制御対象
である。
FIG. 5 shows an example of a hydraulic circuit diagram of a hydraulic pump control system of a hydraulic shovel equipped with a variable displacement hydraulic pump, and FIG. 6 is a block diagram showing an example of tilt angle control. In FIG. 5, an actuator 26 is provided between a variable displacement hydraulic pump 1 (hereinafter, referred to as a pump 1) driven by a prime mover such as an engine and an actuator 26 driven by pressure oil discharged from the pump 1. A direction switching valve 25 for controlling the driving of the actuator by controlling the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the valve is provided. Pressure) is output, the switching operation is arbitrarily performed. The pump 1 is provided with a regulator 2 for changing the tilt angle and a tilt angle detector 5 for detecting the tilt angle. The tilt angle of the pump 1 is determined by the control device 4 based on a pilot pressure detector 21 for detecting a pilot pressure output from the operating device 24 and a pressure signal of a discharge pressure detector 22 for detecting a discharge pressure of the pump 1. Controlled. In the drawing, reference numeral 3 denotes a control object including the variable displacement hydraulic pump 1 and the regulator 2.

【0006】次に制御装置4による傾転角の制御の内容
を図6のブロック図を用いて説明する。操作装置24の
操作量に応じたパイロット圧力とポンプ1の吐出圧とに
基づいて、目標傾転角演算装置6でポンプ1の目標傾転
角が演算される。ここで演算される目標傾転角は、操作
装置24の操作量に応じてポンプ傾転角を増やすポジテ
ィブ制御(いわゆるポジコン)で決定されるポンプ傾転
角と、ポンプ1の吐出圧力が大きくなった場合にポンプ
傾転角を抑える制御(いわゆる全馬力制御)で決定され
るポンプ傾転角のうち小さい値を選択し、その値を目標
傾転角にするものである。目標傾転角演算装置6で演算
された目標傾転角と、傾転角検出器5によって検出され
る実傾転角との偏差が差分器7でとられる。そして、こ
の偏差を定常偏差補償器8で積分することで定常状態で
の偏差をなくし、その値を安定化補償器13に入力す
る。安定化補償器13は、例えばPI補償器であり、定
常偏差補償器8で積分された値をポンプ傾転角の制御の
動特性を変えるような指令値の信号に変換してレギュレ
ータ2に出力し、ポンプの傾転角を目標値に近づけるよ
うに制御する。
Next, the contents of the control of the tilt angle by the control device 4 will be described with reference to the block diagram of FIG. The target tilt angle of the pump 1 is calculated by the target tilt angle calculating device 6 based on the pilot pressure according to the operation amount of the operating device 24 and the discharge pressure of the pump 1. The target tilt angle calculated here is a pump tilt angle determined by positive control (so-called positive control) that increases the pump tilt angle in accordance with the operation amount of the operating device 24, and the discharge pressure of the pump 1 increases. In this case, a small value is selected from the pump tilt angles determined by the control for suppressing the pump tilt angle (so-called total horsepower control), and that value is set as the target tilt angle. The difference between the target tilt angle calculated by the target tilt angle calculating device 6 and the actual tilt angle detected by the tilt angle detector 5 is calculated by the difference device 7. Then, the deviation in the steady state is eliminated by integrating this deviation in the steady state deviation compensator 8, and the value is input to the stabilization compensator 13. The stabilizing compensator 13 is, for example, a PI compensator. The stabilizing compensator 13 converts the value integrated by the steady-state deviation compensator 8 into a signal of a command value that changes the dynamic characteristic of the control of the pump tilt angle, and outputs the signal to the regulator 2. Then, control is performed so that the tilt angle of the pump approaches the target value.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】可変容量形油圧ポンプ
を流れる作動油は、温度によってその粘度が大きく変化
し、高温になるほどその粘度は低下し、低温になるほど
高粘度となる。作動油の粘度が低い場合は、ポンプ傾転
角の移動機構部を流れる作動油の粘性抵抗も小さいため
ポンプ傾転角制御系の応答性は良く、この状態において
ポンプの制御ゲインは比較的低く設定されていても問題
はない。
The viscosity of the hydraulic oil flowing through the variable displacement hydraulic pump changes greatly depending on the temperature. The viscosity decreases as the temperature increases, and the viscosity increases as the temperature decreases. When the viscosity of the hydraulic oil is low, the response of the pump tilt angle control system is good because the viscosity resistance of the hydraulic oil flowing through the pump tilt angle moving mechanism is small, and the control gain of the pump is relatively low in this state. There is no problem even if it is set.

【0008】一方、寒冷地,あるいは冬場における作動
油温度は、0℃あるいは、それ以下になって作動油が高
粘度となり、作動油の粘性抵抗の増加によりポンプ傾転
角の移動機構部の作動油の抜けが悪くなるため、傾転角
の移動速度が遅くなる。したがって、前述の指令値に対
してポンプ傾転角を瞬時に変更することができないおそ
れがあり、この場合は、制御ゲインを高くして応答性を
向上させる必要がある。しかしながら、作動油温度が低
く粘度が高い状態に合わせて制御ゲインを高く設定する
と、作動油温度が上昇して粘度が低くなった場合に、作
動油の粘度に対して制御ゲインが高すぎてしまい、ポン
プにハンチングが起こり、そのポンプの吐出圧油によっ
て駆動されるアクチュエータが振動的になってしまう。
また、その逆に作動油の粘度の低い状態に合わせて制御
ゲインを低めに設定した場合には、冬場や寒冷地で作動
油の温度が低く粘度が高い状態では、ポンプ傾転角の移
動の応答性が悪くなり、アクチュエータの動きが緩慢に
なってしまう。このように、油圧ポンプの傾転角制御に
おける動特性は、作動油の粘度によって大きく変化す
る。
On the other hand, when the temperature of the hydraulic oil in a cold region or winter becomes 0 ° C. or less, the hydraulic oil becomes highly viscous, and the viscous resistance of the hydraulic oil increases, so that the operation mechanism of the moving mechanism of the pump tilt angle is operated. The movement speed of the tilt angle becomes slower because the oil is hardly removed. Therefore, there is a possibility that the pump tilt angle cannot be instantaneously changed with respect to the above-described command value. In this case, it is necessary to increase the control gain to improve the responsiveness. However, if the control gain is set high in accordance with the state where the hydraulic oil temperature is low and the viscosity is high, when the hydraulic oil temperature rises and the viscosity decreases, the control gain becomes too high with respect to the viscosity of the hydraulic oil. Then, hunting occurs in the pump, and the actuator driven by the discharge pressure oil of the pump becomes vibratory.
Conversely, if the control gain is set to a low value in accordance with the low viscosity of the hydraulic oil, the shift of the pump tilt angle may be reduced in the winter and cold regions when the temperature of the hydraulic oil is low and the viscosity is high. The response becomes poor, and the movement of the actuator becomes slow. As described above, the dynamic characteristics in the tilt angle control of the hydraulic pump greatly changes depending on the viscosity of the hydraulic oil.

【0009】また前述の特開昭53−78402号公報
に示す油圧回路は、作動油の粘度をオリフィス,チョー
ク等を用いた粘度検出回路によって油圧回路内の圧力の
変化として検出し、作動油の粘度が予め設定される粘度
よりも高いときには、ポンプの傾転角を抑えて、ポンプ
に吸入され、吐出される作動油の流量,流速を抑え、ポ
ンプ内部にキャビテーションが発生するのを防ぐもので
ある。しかしながら、この油圧回路はあくまで粘度に応
じて傾転角それ自体の大きさを変更制御するものであ
り、粘度にかかわらず、傾転角を目標値に制御する際の
応答性やハンチング性を改善するにはいたっていない。
The hydraulic circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-78402 detects the viscosity of hydraulic oil as a change in pressure in the hydraulic circuit by a viscosity detecting circuit using an orifice, a choke, or the like. When the viscosity is higher than the preset viscosity, the tilt angle of the pump is suppressed, the flow rate and flow rate of the hydraulic oil sucked and discharged by the pump are suppressed, and cavitation is prevented from being generated inside the pump. is there. However, this hydraulic circuit only controls the change of the tilt angle itself according to the viscosity, and improves the responsiveness and hunting performance when controlling the tilt angle to the target value regardless of the viscosity. I have not been able to.

【0010】本発明の目的は、作動油の粘度変化にかか
わらず油圧ポンプの動特性の変化を抑え、粘度が変動し
てポンプの吐出油によって駆動されるアクチュエータの
動きが振動的になったり、緩慢になったりするのを防止
するようにした油圧ポンプの傾転角制御装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to suppress a change in dynamic characteristics of a hydraulic pump irrespective of a change in viscosity of a hydraulic oil, and change the viscosity so that the movement of an actuator driven by the discharge oil of the pump becomes oscillating. An object of the present invention is to provide a tilt angle control device for a hydraulic pump that prevents sluggishness.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図1およ
び図2に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、可
変容量形油圧ポンプ1と、この可変容量形油圧ポンプ1
の傾転角を変更し吐出流量を調整する傾転角変更手段2
と、前記可変容量形油圧ポンプ1の実傾転角を検出する
傾転角検出器5と、前記可変容量形油圧ポンプ1の目標
傾転角を演算する目標傾転角演算手段6と、この目標傾
転角演算手段6によって演算される目標傾転角と傾転角
検出器5によって検出される実傾転角との偏差を演算す
る差分器7と、前記差分器7によって演算される偏差と
制御ゲインとに基づいて前記傾転角変更手段2を前記目
標値に制御する指令値を出力する安定化補償器(20,
51)とを備えた油圧ポンプの傾転角制御装置に適用さ
れる。そして、請求項1の発明では、図1に示すよう
に、前記可変容量形油圧ポンプ1に供給される圧油の粘
度に相関する物理量を検出する物理量検出手段(23)
と、前記物理量検出手段(23)によって検出される物
理量に基づいて前記ゲインを変更するゲイン変更手段と
を具備することにより、上述した目的が達成される。請
求項2の発明は、前記偏差を積分する定常偏差補償器8
を備え、前記安定化補償器20は、前記物理量に応じた
制御ゲインをそれぞれ出力する比例ゲイン設定器14お
よび積分ゲイン設定器15と、前記定常偏差補償器8か
らの出力値と比例ゲイン設定器14から出力される出力
値とを乗算する第1の乗算器16と、前記定常偏差補償
器8からの出力値と積分ゲイン設定器15からの出力値
とを乗算する第2の乗算器17と、第2の乗算器17か
らの出力値を積分する積分器18と、この積分器18か
らの出力値と第1の乗算器16からの出力値とを加算し
て前記傾転角変更手段2の指令値として出力する加算器
19とを有するPI制御系としたものである。請求項3
の発明は、図2に示すように、前記偏差を積分する定常
偏差補償器8を備え、前記安定化補償器51は、前記物
理量に応じた制御ゲインを出力する第1のゲイン設定器
41と、この第1のゲイン設定器41の出力値と前記定
常偏差補償器8の出力値とを乗算する乗算器40と、前
記傾転角変更手段2に出力される指令値に基づいて前記
傾転角変更手段2の状態量を推定する状態観測器と、こ
の状態観測器からの出力値と傾転角検出器5の検出値で
ある実傾転角とに基づき、前記状態観測器から出力され
る信号を補正する状態観測器補正部(35,36,4
5,46,47)と、この状態観測器補正部から出力さ
れる補正状態量を補正するゲインであって前記物理量に
基づいて決定されるゲインを出力する第2のゲイン設定
器(42,43)と、前記状態量を前記ゲインに基づい
て補正し、その補正値をフィードバック信号として出力
する状態フィードバック部(37,38,42,43,
49)と、前記乗算器40の出力値と前記状態フィード
バック部から出力されるフィードバック信号とを差分す
る差分器50とを有する状態フィードバック制御系とし
たものである。請求項4の発明は、前記物理量に基づい
て作動油の粘度が高いほど、前記ゲインを高く設定する
ものである。請求項5の発明は、前記物理量検出手段
を、前記作動油の粘度に相関する物理量を作動油の温度
として検出する作動油温度検出器23としたものであ
る。
The present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 showing an embodiment. The present invention relates to a variable displacement hydraulic pump 1 and a variable displacement hydraulic pump 1 according to the present invention.
Angle changing means 2 for changing the tilt angle of the nozzle and adjusting the discharge flow rate
A tilt angle detector 5 for detecting an actual tilt angle of the variable displacement hydraulic pump 1, a target tilt angle calculating means 6 for calculating a target tilt angle of the variable displacement hydraulic pump 1, A difference unit 7 for calculating a deviation between the target tilt angle calculated by the target tilt angle calculation means 6 and an actual tilt angle detected by the tilt angle detector 5; A stabilizing compensator (20, 20) that outputs a command value for controlling the tilt angle changing means 2 to the target value based on the control gain and the control gain.
51) is applied to a tilt angle control device for a hydraulic pump having: According to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, a physical quantity detecting means (23) for detecting a physical quantity correlated with the viscosity of the pressure oil supplied to the variable displacement hydraulic pump 1.
The above-described object is achieved by providing a gain changing means for changing the gain based on the physical quantity detected by the physical quantity detecting means (23). The invention of claim 2 provides a steady-state deviation compensator 8 for integrating the deviation.
The stabilization compensator 20 includes a proportional gain setter 14 and an integral gain setter 15 that respectively output a control gain according to the physical quantity, and an output value from the steady-state deviation compensator 8 and a proportional gain setter. A first multiplier 16 for multiplying the output value output from the output unit 14, a second multiplier 17 for multiplying the output value from the steady-state deviation compensator 8 and the output value from the integral gain setting unit 15, , An integrator 18 for integrating the output value from the second multiplier 17, and the output value from the integrator 18 and the output value from the first multiplier 16 to add the tilt angle changing means 2 And a PI control system having an adder 19 that outputs the command value. Claim 3
As shown in FIG. 2, the invention comprises a steady-state deviation compensator 8 for integrating the deviation, wherein the stabilization compensator 51 includes a first gain setting unit 41 for outputting a control gain according to the physical quantity. A multiplier 40 for multiplying the output value of the first gain setting device 41 by the output value of the steady-state deviation compensator 8; and the tilt based on a command value output to the tilt angle changing means 2. A state observer for estimating a state quantity of the angle changing means 2 and an output from the state observer based on an output value from the state observer and an actual tilt angle detected by the tilt angle detector 5. State observer correction unit (35, 36, 4)
5, 46, 47) and a second gain setter (42, 43) that outputs a gain that corrects the correction state quantity output from the state observer correction unit and that is determined based on the physical quantity. ) And a state feedback unit (37, 38, 42, 43, 43) that corrects the state quantity based on the gain and outputs the correction value as a feedback signal.
49), and a state feedback control system having a differentiator 50 for differentiating the output value of the multiplier 40 and the feedback signal output from the state feedback unit. According to a fourth aspect of the present invention, the gain is set higher as the viscosity of the hydraulic oil is higher based on the physical quantity. According to a fifth aspect of the present invention, the physical quantity detecting means is a hydraulic oil temperature detector 23 for detecting a physical quantity correlated with the viscosity of the hydraulic oil as a temperature of the hydraulic oil.

【0012】[0012]

【作用】請求項1の発明では、目標傾転角演算手段6で
油圧ポンプ1の目標傾転角が演算され出力される。この
出力された目標傾転角と傾転角検出器5によって検出さ
れるポンプの実傾転角との偏差が差分器7で算出され
る。この算出された偏差は安定化補償器20に入力さ
れ、そこで物理量検出手段(23)からの物理量と偏差
とに基づいて傾転角変更手段2の制御ゲインが変更され
る。請求項2の発明では、PI制御系から構成される安
定化補償器20内に設けられた比例ゲイン設定器14、
積分ゲイン設定器15が物理量検出手段(23)によっ
て検出される作動油温などの粘度に相関する物理量に応
じた制御ゲインをそれぞれ出力する。その出力された制
御ゲインは、定常偏差補償器8から出力された出力値と
第1,第2の乗算器16,17でそれぞれ乗算される。
そして第2の乗算器17によって乗算された値は、積分
器18で積分され、加算器19で第1の乗算器16の出
力値と加算されて傾転角変更手段2の指令値として出力
される。請求項3の発明では、安定化補償器51内に設
けられる状態観測器が傾転角変更手段2に出力される指
令値に基づいて可変容量形油圧ポンプ1の状態量(傾転
角の位置,傾転角の移動速度など)を推定する。状態観
測器補正部は、前記状態観測器から出力される前記状態
量と傾転角検出器5によって検出される実傾転角とに基
づいて前記状態観測器によって推定される前記状態量を
補正する。第2のゲイン設定器(42,43)は、検出
された物理量に応じたゲインを出力する。状態フィード
バック部(49)は、このゲインに基づいて補正状態量
をさらに補正してフィードバック信号として出力する。
前記定常偏差補償器8の出力値と第1のゲイン設定器4
1から出力される制御ゲインとを掛け合わせる乗算器4
0の出力値と上記フィードバック信号との偏差が差分器
50により求められ、指令値として傾転角変更手段2に
出力される。請求項4の発明では、前記物理量によって
作動油の粘度の高い状態が示されるほど、ゲインが高く
設定される。請求項5の発明では、作動油温度検出器2
3が作動油の粘度と相関する作動油温度を検出し、その
作動油の温度から前記制御ゲインを決定する。
According to the present invention, the target tilt angle of the hydraulic pump 1 is calculated and output by the target tilt angle calculating means 6. The difference between the output target tilt angle and the actual tilt angle of the pump detected by the tilt angle detector 5 is calculated by the differentiator 7. The calculated deviation is input to the stabilizing compensator 20, where the control gain of the tilt angle changing means 2 is changed based on the physical quantity from the physical quantity detecting means (23) and the deviation. According to the second aspect of the present invention, the proportional gain setter provided in the stabilization compensator 20 composed of the PI control system,
The integral gain setter 15 outputs a control gain corresponding to a physical quantity correlated with a viscosity such as a working oil temperature detected by the physical quantity detecting means (23). The output control gain is multiplied by the output value output from the steady-state deviation compensator 8 by the first and second multipliers 16 and 17, respectively.
The value multiplied by the second multiplier 17 is integrated by the integrator 18, added to the output value of the first multiplier 16 by the adder 19, and output as the command value of the tilt angle changing means 2. You. According to the third aspect of the present invention, the state observer provided in the stabilization compensator 51 uses the state value (position of the tilt angle) of the variable displacement hydraulic pump 1 based on the command value output to the tilt angle changing means 2. , The moving speed of the tilt angle, etc.). The state observer correction unit corrects the state quantity estimated by the state observer based on the state quantity output from the state observer and the actual tilt angle detected by the tilt angle detector 5. I do. The second gain setting device (42, 43) outputs a gain according to the detected physical quantity. The state feedback unit (49) further corrects the correction state amount based on the gain and outputs the corrected state amount as a feedback signal.
The output value of the steady-state deviation compensator 8 and the first gain setter 4
Multiplier 4 for multiplying by the control gain output from 1
The difference between the output value of 0 and the feedback signal is obtained by the differentiator 50 and output to the tilt angle changing means 2 as a command value. According to the fourth aspect of the present invention, the gain is set higher as the physical quantity indicates a higher viscosity of the hydraulic oil. According to the invention of claim 5, the hydraulic oil temperature detector 2
3 detects a hydraulic oil temperature correlated with the viscosity of the hydraulic oil, and determines the control gain from the temperature of the hydraulic oil.

【0013】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために、実施例の図を用いたがこれにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
In the means and means for solving the above-mentioned problems which explain the constitution of the present invention, in order to make the present invention easy to understand, the drawings of the embodiments are used. However, the present invention is not limited to this.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

−第1の実施例− 図1は本発明の第1の実施例を示す油圧ポンプの傾転角
制御装置における制御系のブロック図を示す。なお、図
5,図6に示す構成要素のものと同一の構成要素のもの
には、同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
First Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a control system in a tilt angle control device for a hydraulic pump according to a first embodiment of the present invention. The same components as those shown in FIGS. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0015】本実施例は、図5に示す制御装置4を図1
に示すような制御装置30に置き換えたもので、その制
御装置30は、パイロット圧検出器21と吐出圧力検出
器22からそれぞれ出力されるパイロット信号および吐
出圧信号に基づきポンプ1の目標傾転角を決定する目標
傾転角演算装置6と、目標傾転角演算装置6から出力さ
れる目標傾転角と傾転角検出器5から検出される実傾転
角との偏差を演算する差分器7と、差分器7から出力さ
れる偏差を積分する定常偏差補償器8と、定常偏差補償
器8の出力値に基づき制御対象3への指令値を演算する
安定化補償器20から構成される。
In this embodiment, the control device 4 shown in FIG.
The control device 30 includes a target tilt angle of the pump 1 based on the pilot signal and the discharge pressure signal output from the pilot pressure detector 21 and the discharge pressure detector 22, respectively. And a differentiator for calculating the deviation between the target tilt angle output from the target tilt angle calculator 6 and the actual tilt angle detected from the tilt angle detector 5. 7, a steady-state error compensator 8 that integrates the error output from the differentiator 7, and a stabilizing compensator 20 that calculates a command value to the control target 3 based on the output value of the steady-state error compensator 8. .

【0016】安定化補償器20は、この実施例ではPI
制御系から構成され、作動油温センサ23によって検出
される作動油温に応じて制御ゲインが出力される比例ゲ
インテーブル14および積分ゲインテーブル15と、定
常偏差補償器8の出力値と比例ゲインテーブル14およ
び積分ゲインテーブル15から出力される制御ゲインと
をそれぞれ乗算する乗算器16,17と、乗算器17の
出力値を積分する積分器18と、乗算器16の出力値と
積分器18の出力値を加算して制御対象3の指令値を出
力する加算器19とから構成されている。
In this embodiment, the stabilizing compensator 20 is a PI
A proportional gain table 14 and an integral gain table 15 which are constituted by a control system and output a control gain in accordance with a hydraulic oil temperature detected by a hydraulic oil temperature sensor 23; an output value of the steady-state deviation compensator 8; 14, and multipliers 16 and 17 for multiplying the control gains output from the integration gain table 15, respectively, an integrator 18 for integrating the output value of the multiplier 17, and an output value of the multiplier 16 and an output of the integrator 18. And an adder 19 for adding a value and outputting a command value of the control target 3.

【0017】以上のように構成される第1の実施例で
は、目標傾転角演算装置6において、操作装置24の操
作量に応じたパイロット圧力に比例して求められる傾転
角と、ポンプ1の吐出圧に反比例して求められるポンプ
傾転角のうち小さい値を選択し、その値が目標傾転角と
して出力される。目標傾転角演算装置6で演算された目
標傾転角と傾転角検出器5によって検出された実傾転角
との偏差が差分器7でとられ、その偏差は、定常状態で
の偏差をなくすために定常偏差補償器8で積分される。
定常偏差補償器8の出力値は安定化補償器20に入力さ
れる。安定化補償器20では、作動油温度センサ23の
検出値に応じた制御ゲインが比例ゲインテーブル14,
積分ゲインテーブル15からそれぞれ出力され、それら
制御ゲインと定常偏差補償器8の出力値とがそれぞれ乗
算器16,17で並列的に乗算される。
In the first embodiment configured as described above, in the target tilt angle calculating device 6, the tilt angle obtained in proportion to the pilot pressure according to the operation amount of the operating device 24, and the pump 1 A smaller value is selected from the pump tilt angles determined in inverse proportion to the discharge pressure of the pump, and that value is output as the target tilt angle. The difference between the target tilt angle calculated by the target tilt angle calculation device 6 and the actual tilt angle detected by the tilt angle detector 5 is obtained by a differentiator 7, and the difference is a deviation in a steady state. Are integrated by the steady-state error compensator 8 in order to eliminate.
The output value of the steady state deviation compensator 8 is input to the stabilization compensator 20. In the stabilizing compensator 20, the control gain according to the detection value of the hydraulic oil temperature sensor 23 is stored in the proportional gain table 14,
The control gain and the output value of the steady-state deviation compensator 8 are output in parallel from the integration gain table 15, and are multiplied in parallel by multipliers 16 and 17, respectively.

【0018】この制御ゲインは、作動油の温度が高い
(粘度が低い)状態では低く設定され、作動油の温度が
低い(粘度が高い)状態では高く設定され、作動油温に
基づく粘度と、その粘度によるポンプ傾転角制御の応答
性等(ポンプ傾転角の移動速度、ハンチングなど)を考
慮して、経験値,実験値により予め設定される値であ
る。
The control gain is set low when the temperature of the hydraulic oil is high (the viscosity is low), and is set high when the temperature of the hydraulic oil is low (the viscosity is high). This value is set in advance based on empirical values and experimental values in consideration of the response of the pump tilt angle control based on the viscosity (movement speed of the pump tilt angle, hunting, etc.).

【0019】乗算器17の出力値は積分器18で積分さ
れる。そして、積分器18の出力値と乗算器16の出力
値とは加算器19で加算され、制御対象3への指令値と
して出力される。
The output value of the multiplier 17 is integrated by the integrator 18. Then, the output value of the integrator 18 and the output value of the multiplier 16 are added by the adder 19 and output as a command value to the control target 3.

【0020】本実施例では、作動油の粘度を温度によっ
て検出し、その温度が高いときには制御ゲインを低く
し、温度が低いときには制御ゲインを高くする。これに
より作動油の温度変化による粘度の変化でポンプがハン
チングを起こしたり、応答性が緩慢になったりするのを
防止できる。
In this embodiment, the viscosity of the hydraulic oil is detected based on the temperature. When the temperature is high, the control gain is lowered, and when the temperature is low, the control gain is raised. As a result, it is possible to prevent the pump from hunting due to a change in viscosity due to a change in the temperature of the hydraulic oil, or from having a slow response.

【0021】−第2の実施例− 次に第2の実施例を図2に示す。第1の実施例と同一の
構成要素のものには同一の符号を付し相違点を主に説明
する。本実施例は、第1の実施例における制御装置30
のPI制御系の安定化補償器20に代えて、状態フィー
ドバック制御系の安定化補償器51を内蔵した制御装置
44を用いるものである。制御装置44は、第1の実施
例と同様にポンプの目標傾転角を演算して出力する目標
傾転角演算装置6と、その目標傾転角と傾転角検出器5
によって検出されるポンプ1の実傾転角との偏差を算出
する差分器7と、差分器7によって算出される偏差を積
分する定常偏差補償器8と、定常偏差補償器8の出力値
から制御対象3のレギュレータ2への指令値を演算する
安定化補償器51とから構成されている。
Second Embodiment Next, FIG. 2 shows a second embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences will be mainly described. This embodiment is different from the control device 30 according to the first embodiment.
Instead of the stabilizing compensator 20 of the PI control system, a control device 44 having a built-in stabilizing compensator 51 of a state feedback control system is used. The control device 44 calculates a target tilt angle of the pump and outputs the calculated target tilt angle in the same manner as in the first embodiment, and the target tilt angle and tilt angle detector 5.
, Which calculates the deviation from the actual tilt angle of the pump 1 detected by the above, a steady-state deviation compensator 8 which integrates the deviation calculated by the difference unit 7, and control based on the output value of the steady-state deviation compensator 8. And a stabilizing compensator 51 for calculating a command value to the regulator 2 of the target 3.

【0022】前述の安定化補償器51は、ゲイン設定器
33,34,39、積分器31,32および加算器4
7,48から構成される状態観測器(以下オブザーバと
呼ぶ)と、ゲイン設定器35,36、差分器45および
加算器46,47から構成される状態観測器補正部と、
乗算器37,38および加算器49から構成される状態
フィードバック部と、定常偏差補償器8の出力値の制御
ゲインKiを設定する第1のゲインテーブル41と、定
常偏差補償器8の出力値と第1のゲインテーブル41に
よって設定されるゲインKiとを乗算する乗算器40
と、オブザーバの積分器31,32の出力値に対するゲ
インK1,K2を設定する第2,第3のゲインテーブル
42,43と、乗算器40の出力値と状態フィードバッ
ク部からのフィードバック信号との差を求め、制御対象
3のレギュレータ2へ指令値を出力する差分器50とか
ら構成されている。なお、第2,第3のゲインテーブル
42,43は、作動油の温度(粘度)に影響されるポン
プ1の状態量を補正するためのゲインを決定するもので
あり、また前述のゲイン設定器33,34,39,3
5,36は、設計上のパラメータとして実験値,経験値
から求められ、作動油に粘度変化が起きてもポンプ制御
特性にさほど影響を与えないような値として予め設定さ
れるものである。
The above-mentioned stabilizing compensator 51 includes gain setting units 33, 34, 39, integrators 31, 32, and an adder 4
A state observer (hereinafter, referred to as an observer) including the gain observers 7 and 48, a state observer correction unit including the gain setting units 35 and 36, the difference unit 45, and the adders 46 and 47;
A state feedback unit composed of multipliers 37 and 38 and an adder 49, a first gain table 41 for setting a control gain Ki of an output value of the steady-state deviation compensator 8, an output value of the steady-state deviation compensator 8, Multiplier 40 for multiplying by gain Ki set by first gain table 41
And second and third gain tables 42 and 43 for setting gains K1 and K2 for the output values of the integrators 31 and 32 of the observer, and the difference between the output value of the multiplier 40 and the feedback signal from the state feedback unit. , And outputs a command value to the regulator 2 of the controlled object 3. The second and third gain tables 42 and 43 determine the gain for correcting the state quantity of the pump 1 affected by the temperature (viscosity) of the hydraulic oil. 33, 34, 39, 3
Numerals 5 and 36 are obtained from experimental values and empirical values as design parameters, and are set in advance as values that do not significantly affect the pump control characteristics even if the viscosity of the hydraulic oil changes.

【0023】以上のように構成される第2の実施例の動
作を説明する。安定化補償器51内のオブザーバは、差
分器50から出力される制御対象3への指令値と、ゲイ
ン設定器33,34,39とに基づいて、ポンプ1の状
態量(ポンプ傾転角の位置X1,ポンプ傾転角の移動速
度X2)を推定するもので、その初期値は、X1が最小
傾転位置,X2は速度0である。そして、この状態から
ポンプの制御を開始すると、ポンプ1の初期値X2はゲ
イン設定器34に設定したゲインと乗じられ、初期値X
1はゲイン設定器33と乗じられる。そしてこれらの値
は加算器48で加算され、この加算値には、ポンプ1の
指令値とゲイン設定器39に設定されたゲインとを乗じ
た値が加算器47で加算される。この加算器47によっ
て算出された値が積分器32によって積分されること
で、その時点でのポンプ1の傾転角の移動速度X2が算
出され、また、その移動速度X2を積分器31で積分す
ることでポンプ傾転角の位置X1が算出される。これら
X1,X2が推定されるポンプ1の状態量である。ここ
で、ゲイン設定器33、34によって設定されるゲイン
はフィードバックゲインであり、積分器31、32の出
力値が発散するのを防ぐ役割をしている。
The operation of the second embodiment configured as described above will be described. The observer in the stabilizing compensator 51 outputs the state quantity of the pump 1 (the pump tilt angle based on the command value to the control target 3 output from the differentiator 50 and the gain setting units 33, 34, 39). The position X1 and the moving speed X2) of the pump tilt angle are estimated. Initial values of the position X1 are the minimum tilt position, and X2 is the speed 0. When the control of the pump is started from this state, the initial value X2 of the pump 1 is multiplied by the gain set in the gain setting unit 34, and the initial value X2
1 is multiplied by the gain setting unit 33. These values are added by the adder 48, and a value obtained by multiplying the command value of the pump 1 by the gain set in the gain setting device 39 is added to the added value by the adder 47. By integrating the value calculated by the adder 47 by the integrator 32, the moving speed X2 of the tilt angle of the pump 1 at that time is calculated, and the moving speed X2 is integrated by the integrator 31. By doing so, the position X1 of the pump tilt angle is calculated. These X1 and X2 are estimated state quantities of the pump 1. Here, the gain set by the gain setting units 33 and 34 is a feedback gain, and has a role of preventing the output values of the integrators 31 and 32 from diverging.

【0024】ここで、ポンプ傾転角の位置X1を差分器
45に入力して、傾転角検出器5の出力値である実傾転
角との偏差を算出し、その偏差にそれぞれゲイン設定器
35,36にそれぞれ設定されたゲインを並列的に乗じ
て加算器46,47に入力することで、時間とともに変
化するポンプ1の状態量の推定値と実際値との誤差を補
正する。これが状態観測器補正部の動作である。
Here, the position X1 of the pump tilt angle is input to a differentiator 45, and a deviation from the actual tilt angle which is an output value of the tilt angle detector 5 is calculated, and a gain is set for each of the deviations. By multiplying the gains set in the units 35 and 36 in parallel and inputting them to the adders 46 and 47, the error between the estimated value and the actual value of the state quantity of the pump 1 that changes with time is corrected. This is the operation of the state observer correction unit.

【0025】また、オブザーバによって推定される状態
量X2,X1に第2、第3のゲインテーブル42,43
の出力値K1,K2をそれぞれ乗算器38,37で乗じ
て、それら状態量を作動油温度に基づいて補正し、それ
らの値を加算器49で加算して、差分器50にフィード
バックする。これが状態フィードバック部の動作であ
る。
The state variables X2 and X1 estimated by the observer are added to the second and third gain tables 42 and 43.
Are multiplied by multipliers 38 and 37, respectively, and the state quantities are corrected based on the operating oil temperature. These values are added by an adder 49 and fed back to a differentiator 50. This is the operation of the state feedback unit.

【0026】そして、定常偏差補償器8の出力値と、作
動油の温度が高いときには制御ゲインを低くし、作動油
の温度が低いときには制御ゲインを高くするように設定
された第1のゲインテーブル41の出力値とが乗算器4
0で掛け合わされ、その値と前述の状態フィードバック
部からの出力値との差が差分器50で求められること
で、制御対象3への指令値が算出され、制御対象3へ出
力される。
The output value of the steady-state deviation compensator 8 and a first gain table set to lower the control gain when the temperature of the hydraulic oil is high and to increase the control gain when the temperature of the hydraulic oil is low. The output value of 41 is the multiplier 4
The difference value is multiplied by 0, and the difference between the value and the output value from the above-described state feedback unit is obtained by the differentiator 50, whereby the command value for the control target 3 is calculated and output to the control target 3.

【0027】本実施例では、作動油の温度変化に伴うポ
ンプ1の内部的な状態量の変化を推定し、その値に基づ
いて制御対象3へ出力する指令値を決定できるため、第
1の実施例よりもさらに制御性が向上する。なお、本実
施例におけるオブザーバは、2つの積分器31,32を
有する2次系のものを用いたが、制御対象の動作特性な
どに応じて積分器の数を増やすことも可能であり、その
場合は、その積分器の数に応じてオブザーバのゲイン、
状態観測器補正部におけるゲイン,加算器、状態フィー
ドバック部におけるのゲインテーブルなどを本実施例に
ならって追加すれば良い。
In this embodiment, a change in the internal state quantity of the pump 1 due to a change in the temperature of the hydraulic oil is estimated, and a command value to be output to the control target 3 can be determined based on the value. The controllability is further improved as compared with the embodiment. Although the observer in this embodiment is a secondary system having two integrators 31 and 32, the number of integrators can be increased in accordance with the operation characteristics of the controlled object. If the observer gain, depending on the number of its integrators,
The gain in the state observer correction unit, the adder, the gain table in the state feedback unit, and the like may be added according to this embodiment.

【0028】上述した各実施例で述べた比例ゲインテー
ブル14、積分ゲインテーブル15、第1のゲインテー
ブル41、第2のゲインテーブル42および第3のゲイ
ンテーブル43は、作動油の温度変化による粘度変化に
基づく制御の応答性等を考慮して予め設定されるもので
ある。また、作動油温を検出して粘度を推定したが、作
動油の粘度そのものを測定したり、その他の粘度に相関
する物理量、例えばエンジン冷却水温、大気温などを検
出してもよい。さらに以上では、開回路に用いる可変容
量形油圧ポンプを一例として説明したが、閉回路に用い
る可変容量形油圧ポンプの傾転角制御にも本発明を適用
できる。
The proportional gain table 14, the integral gain table 15, the first gain table 41, the second gain table 42, and the third gain table 43 described in each of the above-described embodiments correspond to the viscosity of the hydraulic oil due to a temperature change. It is set in advance in consideration of the response of the control based on the change. Although the viscosity is estimated by detecting the hydraulic oil temperature, the viscosity itself of the hydraulic oil may be measured, or other physical quantities correlated with the viscosity, such as the engine cooling water temperature and the ambient temperature, may be detected. In the above description, the variable displacement hydraulic pump used for the open circuit is described as an example. However, the present invention can be applied to the tilt angle control of the variable displacement hydraulic pump used for the closed circuit.

【0029】以上の実施例において、レギュレータ2が
傾転角変更手段を、目標傾転角演算装置6が目標傾転角
演算手段を、作動油温度センサ23が物理量検出手段
を、比例ゲインテーブル14,積分ゲインテーブル15
および乗算器16,17がゲイン変更手段を、比例ゲイ
ンテーブル14が比例ゲイン設定器を、積分ゲインテー
ブル15が積分ゲイン設定器を、第1のゲインテーブル
41が第1のゲイン設定器を、第2,第3のゲインテー
ブル42,43が第2のゲイン設定器をそれぞれ構成す
る。
In the above embodiment, the regulator 2 serves as the tilt angle changing means, the target tilt angle calculating device 6 serves as the target tilt angle calculating means, the hydraulic oil temperature sensor 23 serves as the physical quantity detecting means, and the proportional gain table 14 , Integral gain table 15
And the multipliers 16 and 17 are a gain changing means, the proportional gain table 14 is a proportional gain setter, the integral gain table 15 is an integral gain setter, the first gain table 41 is a first gain setter, Second and third gain tables 42 and 43 constitute a second gain setting device, respectively.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は、作動油の粘度に相関する物理
量(例えば作動油の温度)に基づいて、可変容量形油圧
ポンプの傾転角制御におけるゲインを可変にしたので、
粘度にかかわらずポンプ傾転角の動特性の変動を抑え
て、粘度の変化によって可変容量形油圧ポンプによって
駆動されるアクチュエータが振動的になったり、その動
きが緩慢になったりすることを防止できる。また、安定
化補償器を状態観測器、状態観測器補正部、状態フィー
ドバック部を有する状態フィードバック制御とすれば、
可変容量形油圧ポンプの状態量を推測し、その値に基づ
いてポンプ傾転角の制御を行うことができ、より高い制
御性が得られる。
According to the present invention, the gain in the tilt angle control of the variable displacement hydraulic pump is made variable based on the physical quantity (for example, the temperature of the hydraulic oil) correlated with the viscosity of the hydraulic oil.
The fluctuation of the dynamic characteristics of the pump tilt angle can be suppressed regardless of the viscosity, and the change in the viscosity can prevent the actuator driven by the variable displacement hydraulic pump from vibrating or slowing down. . If the stabilizing compensator is a state observer, a state observer correction unit, and state feedback control having a state feedback unit,
The state quantity of the variable displacement hydraulic pump can be estimated, and the pump tilt angle can be controlled based on the value, and higher controllability can be obtained.

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

【図1】本発明による油圧ポンプの傾転角制御装置の第
1の実施例における制御系のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a control system in a first embodiment of a tilt angle control device for a hydraulic pump according to the present invention.

【図2】本発明による油圧ポンプの傾転角制御装置の第
2の実施例における制御系のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control system in a second embodiment of the tilt angle control device for a hydraulic pump according to the present invention.

【図3】従来技術による油圧ポンプの傾転角制御装置の
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional tilt angle control device for a hydraulic pump.

【図4】従来技術による油圧ポンプの傾転角制御装置の
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional tilt angle control device for a hydraulic pump.

【図5】図1,図2,図6における油圧ポンプの傾転角
制御装置の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of the tilt angle control device for the hydraulic pump in FIGS. 1, 2 and 6;

【図6】従来技術による油圧ポンプの傾転角制御装置に
おける制御系のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a control system in a tilt angle control device for a hydraulic pump according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可変容量形油圧ポンプ 2 レギュレータ 5 傾転角検出器 6 目標傾転角演算装置 7 差分器 8 定常偏差補償器 14 比例ゲインテーブル 15 積分ゲインテーブル 16 乗算器 17 乗算器 20 安定化補償器 41 第1のゲインテーブル 42 第2のゲインテーブル 43 第3のゲインテーブル 50 差分器 51 安定化補償器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable displacement hydraulic pump 2 Regulator 5 Tilt angle detector 6 Target tilt angle calculating device 7 Difference device 8 Steady-state deviation compensator 14 Proportional gain table 15 Integral gain table 16 Multiplier 17 Multiplier 20 Stabilizing compensator 41 1 gain table 42 second gain table 43 third gain table 50 differentiator 51 stabilizing compensator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 49/00 341 F04B 1/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F04B 49/00 341 F04B 1/20

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 可変容量形油圧ポンプと、この可変容
量形油圧ポンプの傾転角を変更し吐出流量を調整する傾
転角変更手段と、前記可変容量形油圧ポンプの実傾転角
を検出する傾転角検出器と、前記可変容量形油圧ポンプ
の目標傾転角を演算する目標傾転角演算手段と、この目
標傾転角演算手段によって演算される目標傾転角と傾転
角検出器によって検出される実傾転角との偏差を演算す
る差分器と、前記差分器によって演算される偏差と制御
ゲインとに基づいて、前記傾転角変更手段を前記目標値
に制御する指令値を出力する安定化補償器とを備えた油
圧ポンプの傾転角制御装置において、前記可変容量形油
圧ポンプに供給される圧油の粘度に相関する物理量を検
出する物理量検出手段と、前記物理量検出手段によって
検出される物理量に基づいて前記ゲインを変更するゲイ
ン変更手段とを具備することを特徴とする油圧ポンプの
傾転角制御装置。
1. A variable displacement hydraulic pump, displacement angle changing means for changing a displacement angle of the variable displacement hydraulic pump and adjusting a discharge flow rate, and detecting an actual displacement angle of the variable displacement hydraulic pump. Tilt angle detector, target tilt angle calculating means for calculating a target tilt angle of the variable displacement hydraulic pump, and a target tilt angle and tilt angle detection calculated by the target tilt angle calculating means. And a command value for controlling the tilt angle changing means to the target value based on the difference calculated by the differentiator and the control gain. A tilt angle control device for a hydraulic pump, comprising: a stabilizing compensator that outputs a physical quantity; a physical quantity detecting unit that detects a physical quantity correlated with a viscosity of pressure oil supplied to the variable displacement hydraulic pump; Based on the physical quantity detected by the means And a gain changing means for changing the gain.
【請求項2】 前記偏差を積分する定常偏差補償器を
備え、前記安定化補償器は、前記物理量に応じた制御ゲ
インをそれぞれ出力する比例ゲイン設定器および積分ゲ
イン設定器と、前記定常偏差補償器からの出力値と前記
比例ゲイン設定器から出力される出力値とを乗算する第
1の乗算器と、前記定常偏差補償器からの出力値と前記
積分ゲイン設定器からの出力値とを乗算する第2の乗算
器と、前記第2の乗算器からの出力値を積分する積分器
と、この積分器からの出力値と前記第1の乗算器からの
出力値とを加算して前記傾転角変更手段の指令値として
出力する加算器とを有するPI制御系であることを特徴
とする請求項1に記載の油圧ポンプの傾転角制御装置。
2. A stabilization compensator for integrating the deviation, wherein the stabilization compensator outputs a control gain corresponding to the physical quantity and a proportional gain setter and an integral gain setter, respectively, A first multiplier for multiplying the output value from the multiplier and the output value output from the proportional gain setting device, and multiplying the output value from the steady-state deviation compensator by the output value from the integration gain setting device. A second multiplier, an integrator for integrating an output value from the second multiplier, and an output value from the integrator and an output value from the first multiplier to add the tilt value. The tilt angle control device for a hydraulic pump according to claim 1, wherein the tilt angle control device is a PI control system having a PI control system having an adder that outputs a command value of the turning angle changing means.
【請求項3】 前記偏差を積分する定常偏差補償器を
備え、前記安定化補償器は、前記物理量に応じた制御ゲ
インを出力する第1のゲイン設定器と、この第1のゲイ
ン設定器の出力値と前記定常偏差補償器の出力値とを乗
算する乗算器と、前記傾転角変更手段に出力される指令
値に基づいて前記傾転角変更手段の状態量を推定する状
態観測器と、この状態観測器からの出力値と前記傾転角
検出器の検出値である実傾転角とに基づき前記状態観測
器から出力される信号を補正する状態観測器補正部と、
この状態観測器補正部から出力される補正状態量を補正
するゲインであって前記物理量に基づいて決定されるゲ
インを出力する第2のゲイン設定器と、前記状態量を前
記ゲインに基づいて補正し、その補正値をフィードバッ
ク信号として出力する状態フィードバック部と、前記乗
算器の出力値と前記状態フィードバック部から出力され
るフィードバック信号とを差分する差分器とを有する状
態フィードバック制御系であることを特徴とする請求項
1に記載の油圧ポンプの傾転角制御装置。
3. A stabilizing compensator that integrates the deviation, wherein the stabilizing compensator outputs a first gain setter that outputs a control gain corresponding to the physical quantity; A multiplier that multiplies the output value by the output value of the steady-state deviation compensator; and a state observer that estimates a state quantity of the tilt angle changing unit based on a command value output to the tilt angle changing unit. A state observer correction unit that corrects a signal output from the state observer based on an output value from the state observer and an actual tilt angle that is a detection value of the tilt angle detector,
A second gain setting device that outputs a gain determined based on the physical quantity, the gain being a gain for correcting the correction state quantity output from the state observer correction unit, and correcting the state quantity based on the gain. And a state feedback control system having a state feedback unit that outputs the correction value as a feedback signal, and a difference unit that differentiates an output value of the multiplier from a feedback signal output from the state feedback unit. The tilt angle control device for a hydraulic pump according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記物理量に基づいて作動油の粘度が
高いほど前記ゲインを高く設定することを特徴とする請
求項1ないし請求項3のいずれかに記載の油圧ポンプの
傾転角制御装置。
4. The tilt angle control device for a hydraulic pump according to claim 1, wherein the gain is set higher as the viscosity of the hydraulic oil is higher based on the physical quantity.
【請求項5】 前記物理量検出手段は、前記作動油の
粘度に相関する物理量を作動油の温度として検出する作
動油温度検出器であることを特徴とする請求項1ないし
請求項4のいずれかに記載の油圧ポンプの傾転角制御装
置。
5. The hydraulic oil temperature detector according to claim 1, wherein the physical quantity detecting means is a hydraulic oil temperature detector that detects a physical quantity correlated with a viscosity of the hydraulic oil as a temperature of the hydraulic oil. 3. The tilt angle control device for a hydraulic pump according to claim 1.
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