JP3294863B2 - Pump control device for hydraulic transmission mechanism - Google Patents

Pump control device for hydraulic transmission mechanism

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JP3294863B2
JP3294863B2 JP19404991A JP19404991A JP3294863B2 JP 3294863 B2 JP3294863 B2 JP 3294863B2 JP 19404991 A JP19404991 A JP 19404991A JP 19404991 A JP19404991 A JP 19404991A JP 3294863 B2 JP3294863 B2 JP 3294863B2
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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】本発明は油圧伝導機構のポンプ吐
出量を制御するための装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling a pump discharge amount of a hydraulic transmission mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】建設機械等に用いられる油圧伝導機構
(HST)は、エンジンにより駆動される油圧ポンプ
と、このポンプ吐出油を受けて回転する油圧モータとか
ら構成される。
2. Description of the Related Art A hydraulic transmission mechanism (HST) used in a construction machine or the like is composed of a hydraulic pump driven by an engine and a hydraulic motor that rotates by receiving pump discharge oil.

【0003】そして、特開昭63−214562号公報
にもあるように、ポンプ吐出量はエンジン回転数にほぼ
比例して制御される一方で、ポンプ負荷圧力が所定値を
越えると吐出量を減少させて、吐出圧力と吐出量との積
になるポンプ駆動馬力を一定値に抑え、エンジンが過負
荷にならないようにしている。
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63-214562, while the pump discharge amount is controlled substantially in proportion to the engine speed, the discharge amount decreases when the pump load pressure exceeds a predetermined value. In this way, the pump driving horsepower, which is the product of the discharge pressure and the discharge amount, is kept at a constant value so that the engine is not overloaded.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
制御を行うために、ポンプ吐出量を制御する斜板の傾転
角を調整するレギュレータピストンを備え、このレギュ
レータピストンの左右に導く油圧を制御レギュレータに
よってフィードバック制御している。
In order to perform such control, a regulator piston for adjusting the tilt angle of the swash plate for controlling the pump discharge amount is provided, and the hydraulic pressure guided to the left and right of the regulator piston is controlled. Feedback control is performed by a regulator.

【0005】この制御レギュレータに対しては、チャー
ジポンプからの吐出圧を制御するための馬力制御弁、差
圧制御オリフィス、インチングバルブ、制御圧力を振り
分けるための油圧切換弁等を備えて、レギュレータの制
御油圧をコントロールしているが、これらの油圧機器は
前記制御レギュレータ等が収められたサーボディとは別
のサブボディに配置している。
The control regulator includes a horsepower control valve for controlling the discharge pressure from the charge pump, a differential pressure control orifice, an inching valve, a hydraulic switching valve for distributing the control pressure, and the like. Although the control hydraulic pressure is controlled, these hydraulic devices are arranged in a sub-body different from the circumstance in which the control regulator and the like are stored.

【0006】このため、制御レギュレータを含めて、制
御部分の構成が複雑で、部品点数が多く、しかも機能部
品については高精度を要求されることから、生産コスト
が非常に高くなるという問題があった。
[0006] For this reason, the configuration of the control section including the control regulator is complicated, the number of parts is large, and high accuracy is required for functional parts. Was.

【0007】本発明はポンプ制御装置の構造の簡略化
と、部品点数の削減を図ることを目的とする。
An object of the present invention is to simplify the structure of the pump control device and reduce the number of parts.

【0008】[0008]

【問題を解決するための手段】本発明は、メインポンプ
の吐出量を制御する斜板の角度を調整するレギュレータ
ピストンとレギュレータピストンの左右の油圧室と、
レギュレータピストンの左右の端部内に夫々相対変位可
能に収装したスプリングシートに一端を着座させ他端を
レギュレータピストンの内端に着座するよう夫々配置し
たスプリングと、レギュレータピストン両端の前記油圧
室に臨ませた左右の圧力室に夫々収納され、前記スプリ
ングシートの他端に係合可能であり、一方の圧力室の圧
力とレギュレータピストンに着座した他方の前記スプリ
ングの反力とのバランスによりレギュレータピストンの
位置を保持制御するメインスプールと、前記左右の圧力
のいずれかに前記メインポンプと連動するチャージポ
ンプの吐出圧力を選択的に供給する油圧切換弁と、レギ
ュレータピストンの内端を摺動自由に貫通して左右のメ
インスプールと前記スプリングシートを介して選択的に
当接するフリーピストンと、メインスプールの位置に応
じて上記一方の圧力室の圧力を互に反対側の油圧室にオ
リフィスを介して導く通路とを備える。
According to the present invention, there is provided a regulator piston for adjusting an angle of a swash plate for controlling a discharge amount of a main pump, hydraulic chambers on left and right sides of the regulator piston,
Relative displacement within the left and right ends of the regulator piston
One end is seated on the spring seat housed in Noh and the other end is
Springs respectively arranged to be seated on the inner end of the regulator piston, and the hydraulic pressure at both ends of the regulator piston
The chambers are respectively housed in the left and right pressure chambers facing the
Can be engaged with the other end of the
Force and the other said split seated on the regulator piston
Of the regulator piston due to the balance with the
A main spool for holding and controlling the position , a hydraulic switching valve for selectively supplying a discharge pressure of a charge pump interlocked with the main pump to one of the left and right pressure chambers , and an inner end of a regulator piston slidably. A free piston that penetrates and selectively contacts the left and right main spools via the spring seat, and the pressure of the one pressure chamber according to the position of the main spool through an orifice to a hydraulic chamber on the opposite side to the other. And a guiding passage.

【0009】[0009]

【作用】エンジン回転数に応じて比例的に変化するチャ
ージポンプの吐出圧が、油圧切換弁を介して一方の圧力
室に導入されると、メインスプールがスプリングを圧縮
しながら変位する。これに応じて反対側の油圧室の保持
圧力が発生し、レギュレータピストンがメインスプール
に対抗して変位し、ポンプ吐出量が増加する。エンジン
の定常(または最大)回転数においてポンプは最大吐出
量に達する。
When the discharge pressure of the charge pump, which varies proportionally according to the engine speed, is introduced into one of the pressure chambers via the hydraulic switching valve, the main spool is displaced while compressing the spring. In response to this, the holding pressure in the hydraulic chamber on the opposite side is generated, the regulator piston is displaced against the main spool, and the pump discharge increases. At steady (or maximum) engine speed, the pump reaches its maximum displacement.

【0010】エンジン回転数に応じた吐出量においてポ
ンプ負荷が増加すると、レギュレータピストンを中立位
置に向けて押し戻す反力が働き、油圧室の保持圧力が上
昇する。この保持圧力によりフリーピストンがメインス
プールを押し戻し、メインスプールの位置に応じて油圧
室の保持圧力を逃がす。このため、レギュレータピスト
ンが中立位置に向けて変位し、ポンプ吐出量を減少させ
る。
When the pump load increases at a discharge rate corresponding to the engine speed, a reaction force that pushes the regulator piston back toward the neutral position acts, and the holding pressure of the hydraulic chamber increases. This holding pressure causes the free piston to push back the main spool and release the holding pressure in the hydraulic chamber according to the position of the main spool. For this reason, the regulator piston is displaced toward the neutral position, and the pump discharge amount is reduced.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0012】図1において、1は図示しないエンジンに
より駆動されて回転するメインポンプ、2はメインポン
プ1と連動するチャージポンプ、3はメインポンプ1か
らの吐出油を受けて可逆的に回転駆動される油圧モー
タ、4と5はメインポンプ1と油圧モータ3とを結ぶ油
圧回路であり、これらにより油圧伝導機構(HST)を
構成する。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a main pump which rotates by being driven by an engine (not shown), 2 denotes a charge pump which works in conjunction with the main pump 1, and 3 denotes a reversible rotary drive which receives oil discharged from the main pump 1. The hydraulic motors 4 and 5 are hydraulic circuits connecting the main pump 1 and the hydraulic motor 3 and constitute a hydraulic transmission mechanism (HST).

【0013】メインポンプ1の吐出量を調整する斜板
(図示せず)の傾転角を制御するため、レギュレータピ
ストン10が備えられる。
A regulator piston 10 is provided to control the tilt angle of a swash plate (not shown) for adjusting the discharge amount of the main pump 1.

【0014】図2にも示すように、斜板アームに連結さ
れるレギュレータピストン10は、ポンプケース11の
内部に摺動自由に配設され、その左右にはレギュレータ
ピストン10の保持圧力が選択的に導かれる油圧室12
A,12Bが形成される。また、ポンプケース11には
レギュレータピストン10の両端に位置して、それぞれ
メインスプール13A,13Bが摺動自由に収装され
る。
As shown in FIG. 2, the regulator piston 10 connected to the swash plate arm is slidably disposed inside the pump case 11, and the holding pressure of the regulator piston 10 is selectively provided on the left and right sides. Hydraulic chamber 12 led to
A and 12B are formed. Main spools 13A and 13B are slidably housed in the pump case 11 at both ends of the regulator piston 10, respectively.

【0015】これらメインスプール13A,13Bは、
スプリングシート14A,14B及びスプリング15
A,15Bを介してレギュレータピストン10に接触す
る。また、レギュレータピストン10の中心をフリーピ
ストン16が摺動自由に貫通し、このフリーピストン1
6がスプリングシート14A,14Bを介してメインス
プール13A,13Bと当接する。
These main spools 13A and 13B are
Spring seats 14A, 14B and spring 15
A contacts the regulator piston 10 via A and 15B. In addition, the free piston 16 penetrates freely through the center of the regulator piston 10, and the free piston 1
6 comes into contact with the main spools 13A, 13B via the spring seats 14A, 14B.

【0016】メインスプール13A,13Bを収納した
圧力室17A,17Bには、油圧切換弁(ソレノイドバ
ルブ)18を介して前記チャージポンプ2の吐出圧に相
当する制御圧力が選択的に導かれる。
A control pressure corresponding to the discharge pressure of the charge pump 2 is selectively guided to the pressure chambers 17A, 17B containing the main spools 13A, 13B via a hydraulic pressure switching valve (solenoid valve) 18.

【0017】前記レギュレータピストン10を収装した
油圧室12A,12Bは、互いに反対側のメインスプー
ル13A,13Bの周囲に形成した環状ポート19A,
19Bと、途中にオリフィス20A,20Bを介装した
通路21A,21Bにより連通する。
The hydraulic chambers 12A and 12B accommodating the regulator piston 10 are connected to annular ports 19A and 19A formed around main spools 13A and 13B on opposite sides.
It communicates with 19B by passages 21A and 21B with orifices 20A and 20B interposed in the middle.

【0018】メインスプール13A,13Bには、圧力
室17A,17Bに連通する通孔21と、スプール外周
のタンク側にドレンする環状溝24が、前記環状ポート
19A,19Bをそれぞれ挟んで形成され、メインスプ
ール13A,13Bの位置により環状ポート19A,1
9Bに作用する圧力を制御する。
In the main spools 13A and 13B, a through hole 21 communicating with the pressure chambers 17A and 17B and an annular groove 24 draining toward the tank on the outer periphery of the spool are formed with the annular ports 19A and 19B interposed therebetween. Depending on the position of the main spools 13A, 13B, the annular ports 19A, 1
Control the pressure acting on 9B.

【0019】つまり、メインスプール13A,13Bに
作用する制御圧力が小さい後退位置では、環状ポート1
9A,19Bを低圧の環状溝24と大きく連通して圧力
を低め、これに対して前進位置では環状ポート19A,
19Bを高圧の通孔21と連通して圧力を高め、その中
間位置では環状溝24と通孔21との連通度に応じて圧
力を上昇または下降させる。
That is, in the retreat position where the control pressure acting on the main spools 13A and 13B is small, the annular port 1
9A and 19B are in large communication with the low-pressure annular groove 24 to reduce the pressure, whereas in the forward position the annular ports 19A and 19B
19B is communicated with the high-pressure through-hole 21 to increase the pressure, and at an intermediate position, the pressure is increased or decreased according to the degree of communication between the annular groove 24 and the through-hole 21.

【0020】なお、31A,31Bはメインスプール1
3A,13Bの後退位置を規制し、レギュレータピスト
ン10の中立位置を調整するためのアジャスタである。
Incidentally, 31A and 31B are main spools 1
This is an adjuster for regulating the retreat positions of 3A and 13B and adjusting the neutral position of the regulator piston 10.

【0021】前記油圧切換弁18は前記圧力差17A,
17Bにそれぞれ連通する通路22A,22Bを、制御
通路23に対して切換連通するもので、この制御通路2
3には前記チャージポンプ2からの吐出圧が導かれる。
The hydraulic switching valve 18 is provided with the pressure difference 17A,
The passages 22A and 22B communicating with the control passage 17B respectively communicate with the control passage 23 by switching.
The discharge pressure from the charge pump 2 is led to 3.

【0022】制御通路23の途中にはインチングスプー
ル25が介装され、インチングスプール25の回転によ
り制御圧力を低圧側に逃がすリターン通路26を開き、
これによりポンプ吐出量をゼロに向けて減少させる。
An inching spool 25 is interposed in the middle of the control passage 23, and opens a return passage 26 for releasing the control pressure to a low pressure side by rotation of the inching spool 25.
This reduces the pump discharge toward zero.

【0023】また、インチングスプール25の上流に位
置して、制御通路23には温度補償用のチョーク27が
介装され、油温に応じて制御圧力を調整する。さらに、
28は回転数と流量の傾き特性を調整するための可変オ
リフィスで、上流側にあるリリーフ弁の設定圧以上の範
囲で作動油が通過し、同じく29は発進回転数調整用の
可変オリフィスであり、それぞれ制御通路23から分岐
してリターン通路26に接続する通路の途中に介装さ
れ、これらにより制御通路23に導入される制御圧力の
基準値を調整する。
A choke 27 for temperature compensation is interposed in the control passage 23 upstream of the inching spool 25 to adjust the control pressure in accordance with the oil temperature. further,
Reference numeral 28 denotes a variable orifice for adjusting the inclination characteristics of the rotation speed and the flow rate. Hydraulic oil passes through a range equal to or higher than the set pressure of the relief valve on the upstream side. , Each of which is interposed in the middle of a passage branched from the control passage 23 and connected to the return passage 26, thereby adjusting the reference value of the control pressure introduced into the control passage 23.

【0024】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
The configuration is as described above. Next, the operation will be described.

【0025】メインポンプ1と共に回転するチャージポ
ンプ2の吐出圧は、ほぼエンジン回転数に比例して上昇
する。このチャージポンプ2の吐出油は制御通路23に
送り込まれ、可変オリフィス28と29により一部が低
圧側にリークされ、これらにより制御圧力の、発進時と
回転数に対する流量特性の調整が行われる。
The discharge pressure of the charge pump 2 rotating together with the main pump 1 rises substantially in proportion to the engine speed. The discharge oil from the charge pump 2 is sent into the control passage 23, and a part of the oil is leaked to the low pressure side by the variable orifices 28 and 29, thereby adjusting the flow characteristics of the control pressure at the time of starting and the number of revolutions.

【0026】この制御圧力はインチングスプール25を
経由して油圧切換弁18の切換に伴いいずれかのメイン
スプール13A,13Bに導びかれる。
This control pressure is guided to one of the main spools 13A and 13B via the inching spool 25 when the hydraulic switching valve 18 is switched.

【0027】油圧切換弁18の切換はオペレータが車両
を前進させるか後退させるかの判断により任意に決定さ
れ、いま、一方の圧力室17Aに制御圧力が導かれると
すると、他方の圧力室17Bはタンク側にドレンされ
る。
The switching of the hydraulic switching valve 18 is arbitrarily determined by the operator determining whether the vehicle is moved forward or backward. If the control pressure is introduced to one pressure chamber 17A, the other pressure chamber 17B Drained to the tank side.

【0028】すると、メインスプール13Aがスプリン
グ15Aを圧縮しながら変位し、同時に通孔21から環
状ポート19Aに圧力を導き、これが通路21Aを介し
て反対側の油圧室12Bにレギュレータピストン10の
保持圧として導入される。このとき、他方の油圧室12
Aは環状ポート19Bを介してタンク側にドレンされて
いる。
Then, the main spool 13A is displaced while compressing the spring 15A, and at the same time, introduces pressure from the through hole 21 to the annular port 19A. Will be introduced as At this time, the other hydraulic chamber 12
A is drained to the tank side via the annular port 19B.

【0029】このため、レギュレータピストン10はス
プリング15Aを圧縮しながら図中左側に移動する。し
かし、前記メインスプール13Aにかかる制御圧力によ
り、メインスプール13Aがスプリング15Aを押し戻
すため、また、レギュレータピストン10の中心を摺動
自由に貫通するフリーピストン16が、右方の油圧室1
2Bの保持圧力により押されて、スプリングシート14
Aに当接するまで左方に移動してメインスプール13A
の変位に対抗力を及ぼすため、これらがバランスする位
置でレギュレータピストン10は停止する。
For this reason, the regulator piston 10 moves to the left in the drawing while compressing the spring 15A. However, the control pressure applied to the main spool 13A causes the main spool 13A to push back the spring 15A, and the free piston 16 slidably penetrating the center of the regulator piston 10 is moved to the right hydraulic chamber 1
2B, the spring seat 14 is pressed by the holding pressure.
Move to the left until the main spool 13A contacts
In order to exert an opposing force on the displacement of the piston, the regulator piston 10 stops at a position where these are balanced.

【0030】このようにしてレギュレータピストン10
の位置が制御され、これに応じてメインポンプ1の斜板
傾転角が変化し、吐出流量が変化する。つまり、メイン
スプール13A,13Bにかかる制御圧力(チャージポ
ンプ吐出圧力)に応じて斜板傾転角が大きくなり、吐出
流量が増大していく。
In this manner, the regulator piston 10
Is controlled, the swash plate tilt angle of the main pump 1 changes, and the discharge flow rate changes accordingly. That is, the swash plate tilt angle increases in accordance with the control pressure (charge pump discharge pressure) applied to the main spools 13A and 13B, and the discharge flow rate increases.

【0031】一方、斜板にはポンプ吐出圧力(ポンプ負
荷)に依存する反力が、斜板傾転角を元に戻す方向に働
き、これが斜板アームの長さに比例した傾転モーメント
として、レギュレータピストン10を中立位置に戻す方
向に作用する。
On the other hand, a reaction force depending on the pump discharge pressure (pump load) acts on the swash plate in a direction to return the swash plate tilt angle to its original value, and this is a tilt moment proportional to the length of the swash plate arm. Acts in a direction to return the regulator piston 10 to the neutral position.

【0032】このモーメントによるレギュレータピスト
ン10の復帰力は、油圧室12Bを圧縮するため、この
圧縮力により油圧室12Bの保持圧力が上昇する。この
ため、フリーピストン16がさらに左側へと押され、メ
インスプール13Aを押し戻す。メインスプール13A
の後退により、環状ポート19Aと低圧の環状溝24の
連通度合いが大きくなり、油圧室12Bの保持圧力を逃
がしながら、レギュレータピストン10を中立位置に向
けて後退させる。
Since the return force of the regulator piston 10 due to this moment compresses the hydraulic chamber 12B, the holding pressure of the hydraulic chamber 12B increases due to the compression force. Therefore, the free piston 16 is further pushed to the left, and pushes back the main spool 13A. Main spool 13A
As a result, the degree of communication between the annular port 19A and the low-pressure annular groove 24 increases, and the regulator piston 10 is retracted toward the neutral position while releasing the holding pressure of the hydraulic chamber 12B.

【0033】そして、これらがバランスした位置でレギ
ュレータピストン10は停止し、このようにして、ポン
プ吐出圧力に基づく作用力がフィードバックされ、メイ
ンポンプ1の吐出流量が吐出圧力に応じて制御される。
Then, the regulator piston 10 stops at the position where these are balanced. In this way, the acting force based on the pump discharge pressure is fed back, and the discharge flow rate of the main pump 1 is controlled according to the discharge pressure.

【0034】これらの具体的な作用について、図3にし
たがって、さらに詳述する。
The specific operation will be described in more detail with reference to FIG.

【0035】なお、以下の説明において、それぞれの記
号は次の意味をあらわす。
In the following description, each symbol has the following meaning.

【0036】P3:メインスプールにかかる制御圧力 P5:レギュレータピストンの保持圧力 A:レギュレータピストンの受圧面積 a:メインスプールの受圧面積 b:フリーピストンの受圧面積 f:スプリングのイニシャル荷重 k:スプリングのバネ定数 x:レギュレータピストンの変位量 L:斜板のアーム長 M:斜板にかかる傾転モーメント (1)流量制御 いま、左側のメインスプール13Aに制御圧力P3がか
かり、右側の油圧室12Bの保持圧力P5によりレギュ
レータピストン10が左方向に移動し、ある位置xで静
止したとする。メインスプール13Aに働く力のバラン
スは、スプリング15Aとフリーピストン16の反力に
より、以下のようになる。
P 3 : Control pressure applied to main spool P 5 : Holding pressure of regulator piston A: Pressure receiving area of regulator piston a: Pressure receiving area of main spool b: Pressure receiving area of free piston f: Initial load of spring k: Spring the spring constant x: displacement of the regulator piston L: arm length of the swash plate M: tilting moment (1) according to the swash plate flow control now takes control pressure P 3 on the left side of the main spool 13A, the right hydraulic chamber regulator piston 10 is moved to the left by the holding pressure P 5 of 12B, and stationary at a certain position x. The balance of the force acting on the main spool 13A is as follows due to the reaction force between the spring 15A and the free piston 16.

【0037】P3・a=f+k・x+P5・b レギュレータピストン10にかかる保持圧力P5は、レ
ギュレータピストン10に働く傾転モーメントに基づく
反力を含めて次のようになる。
P 3 · a = f + k · x + P 5 · b The holding pressure P 5 applied to the regulator piston 10 is as follows, including the reaction force based on the tilting moment acting on the regulator piston 10.

【0038】 P5(A−b)=f+k・x+M/L したがって、 P5=(f+k・x+M/L)/(A−b) 斜板傾転モーメントMは、回転数、傾転角、吐出圧力に
より変化するが、メインポンプの吐出反力として斜板に
働く、吐出圧力の寄与率が最も大きく、ほぼ吐出圧力P
(ポンプ負荷圧力)に比例すると考えてよい。
P 5 (A−b) = f + k · x + M / L Therefore, P 5 = (f + k · x + M / L) / (A−b) The swash plate tilting moment M is represented by the number of rotations, tilt angle, and discharge. Although it changes with pressure, the contribution ratio of the discharge pressure acting on the swash plate as the discharge reaction force of the main pump is the largest, and the discharge pressure P
(Pump load pressure).

【0039】エンジン回転数が定常(最大)回転に到達
するまでの流量制御中(最大流量に到達するまでの過
程)で負荷圧力は小さく、P5がほぼ無視できるとする
と、前記式は、 P3・a=f+k・x したがって、これからレギュレータピストン10の変位
量x、ひいてはポンプ吐出量Qは以下のようになる。
The load pressure (the process to reach the maximum flow rate) engine speed flow control in until it reaches a steady (maximum) rotation is small, when P 5 is almost negligible, the formula, P 3 · a = f + k · x Therefore, the displacement amount x of the regulator piston 10 and, consequently, the pump discharge amount Q are as follows.

【0040】x=(P3・a−f)/k (Q) 図7に示すように、P3が回転数Nに対して直線的に変
化していくと、レギュレータピストン10の変位量x
Q)も、これに対応して変化していく。ただし、レ
ギュレータピストン10の変位量は一定値で規制され、
それ以上には大きくならないから、最大傾転角も所定値
に規制される。
[0040] x = As shown in (P 3 · a-f) / k α (Q) 7, when the P 3 will change linearly with the rotational speed N, the displacement amount of the regulator piston 10 x
( ∝Q ) also changes correspondingly. However, the displacement amount of the regulator piston 10 is regulated at a constant value,
Since it does not increase any more, the maximum tilt angle is also regulated to a predetermined value.

【0041】このようにして、エンジン回転数Nに比例
するチャージポンプ2の吐出圧力P(≒制御圧力)に応
じて、スプリング15A,15Bを介してレギュレータ
ピストン10の変位量を制御し、これにより、図4にも
示すように、メインポンプ1の吐出量Qがエンジン回転
数Nに略比例して制御されるのである。
In this manner, the displacement of the regulator piston 10 is controlled via the springs 15A and 15B in accordance with the discharge pressure P (≒ control pressure) of the charge pump 2 proportional to the engine speed N. As shown in FIG. 4, the discharge amount Q of the main pump 1 is controlled substantially in proportion to the engine speed N.

【0042】(2)馬力制御 いま、最高回転数で運転中(ポンプ流量は最大)にポン
プ負荷が大きくなってきたとする。前記式より、P5
=(f+k・x+M/L)/(A−b)であるが、この
うち、傾転モーメントMは、図8に示すように、ほぼポ
ンプ吐出圧力Pに比例して増加する。
(2) Horsepower Control It is assumed that the pump load has increased during operation at the maximum rotational speed (the pump flow rate is maximum). From the above equation, P 5
= (F + k.x + M / L) / (A-b), wherein the tilting moment M increases substantially in proportion to the pump discharge pressure P as shown in FIG.

【0043】ここで式から、 P5=(M/L)/(A−b)+(f+k・x)/(A−b) であるから、(M/L)/(A−b)を吐出圧力Pの関
数として、P5を吐出圧力Pとの関係に基づいてあらわ
すと、図9に示すようになる。
Here, from the equation, P 5 = (M / L) / (A−b) + (f + k · x) / (A−b), so that (M / L) / (A−b) is as a function of the discharge pressure P, when expressed on the basis of the relationship between the discharge pressure P of the P 5, as shown in FIG.

【0044】前記式からレギュレータピストン10の
変位量xは、 x=(P3・a−f−P5・b)/k となる。このxを吐出圧力Pとの関係で考える。式に
おいて、P5以外は吐出圧力Pついて直接の関数でな
く、この最大傾転角の時は、3・a−fをある定数と
見做せるので、xは最大に変位しているのであるから、
図10で示すように、ある圧力P0を過ぎると、P5の上
昇につれ、xは吐出圧力Pの増加と共に減少していく。
From the above equation, the displacement amount x of the regulator piston 10 is given by: x = (P 3 .a-f-P 5 .b) / k This x is considered in relation to the discharge pressure P. In the formula, except P 5 is not a function of directly with the discharge pressure P, when the maximum tilt angle, and a constant in the P 3 · a-f
Since it can be considered , x is displaced to the maximum, so
As shown in FIG. 10, after a certain pressure P 0 , x decreases as the discharge pressure P increases as P 5 increases.

【0045】レギュレータピストン10の変位量xは吐
出流量Qにほぼ比例し、したがってこの折れ線の特性
を、エンジンの馬力一定曲線に接するように設定する
と、図5で示すように、馬力制御を行うことができる。
The displacement x of the regulator piston 10 is substantially proportional to the discharge flow rate Q. Therefore, if the characteristic of this broken line is set so as to be in contact with the constant horsepower curve of the engine, the horsepower control is performed as shown in FIG. Can be.

【0046】つまり、メインスプール13A,13Bに
働く制御圧力と、スプリング15A,15Bの作用力、
及びポンプ負荷による傾転モーメントの変化をレギュレ
ータピストン10の保持圧力として検知し、これをフリ
ーピストン16に作用させてメインスプール13A,1
3Bにフィードバックさせることにより、エンジンの発
生馬力が一定値を越えないように、ポンプ負荷を一定値
に馬力制御することができる。
That is, the control pressure acting on the main spools 13A and 13B, the acting force of the springs 15A and 15B,
And the change in the tilting moment due to the pump load is detected as the holding pressure of the regulator piston 10, and this is applied to the free piston 16 to cause the main spool 13A, 1
By feeding back to 3B, the pump load can be controlled to a constant value so that the generated horsepower of the engine does not exceed a constant value.

【0047】(3)インチング制御 インチングスプール25の開度がゼロのときは、制御圧
力はすべてがそのままメインスプール13A,13Bの
圧力室17A,17Bに導かれ、ポンプ吐出流量はエン
ジン回転数に比例制御されるが、図示しないインチング
ペダルを操作してインチングスプール24の開度を開い
ていくと、リターン通路26にチャージポンプ2からの
吐出油が逃げ、制御圧力が低下する。
(3) Inching Control When the opening of the inching spool 25 is zero, all control pressure is directly introduced into the pressure chambers 17A and 17B of the main spools 13A and 13B, and the pump discharge flow rate is proportional to the engine speed. When the inching pedal (not shown) is operated to open the opening of the inching spool 24, the discharge oil from the charge pump 2 escapes to the return passage 26, and the control pressure decreases.

【0048】制御圧力P3の低下により、メインスプー
ル13A,13B並びにレギュレータピストン10の変
位量は減少し、ポンプ吐出量が小さくなる。全開したと
きは、制御圧力はメイン通路4または5のどちらか低圧
側の圧力と等しくなり(閉回路内の漏れ分補給のための
チャージリリーフ設定圧に等しい)、このためレギュレ
ータピストン10が中立位置に戻り、ポンプ吐出量はゼ
ロになる。
As the control pressure P3 decreases, the displacement of the main spools 13A, 13B and the regulator piston 10 decreases, and the pump discharge decreases. When fully opened, the control pressure is equal to the pressure on the lower pressure side of either the main passage 4 or 5 (equal to the charge relief set pressure for replenishing leakage in a closed circuit), and thus the regulator piston 10 is in the neutral position. And the pump discharge becomes zero.

【0049】このようにして、インチングペダルを操作
することにより、メインポンプ1(エンジン)が回転し
ているにもかかわらず、油圧モータ3の回転を停止さ
せ、車両の走行を停止させることができる。
By operating the inching pedal in this manner, the rotation of the hydraulic motor 3 can be stopped and the running of the vehicle can be stopped even though the main pump 1 (engine) is rotating. .

【0050】この場合、インチングスプール25が制御
通路23に直接的に挿入されているので、制御圧力の変
化の応答性がよく、インチング操作に対する応答性を高
められる。
In this case, since the inching spool 25 is directly inserted into the control passage 23, the responsiveness of the control pressure change is good, and the responsiveness to the inching operation can be enhanced.

【0051】[0051]

【発明の効果】 以上のように本発明によれば、レギュ
レータピストン両端の油圧室に臨んだ圧力室に、レギュ
レータピストン背面の油圧室の保持圧力を圧力室の圧力
に応じて調整してレギュレータピストンの位置を制御す
るメインスプールを配置したので、エンジン回転数にほ
ぼ比例したチャージポンプの吐出圧を前記圧力室に供給
することでポンプ吐出量をエンジン回転数に比例して制
御する流量制御が行える。 また、前記レギュレータピス
トンを摺動自由に貫通して油圧室の保持圧力に押圧され
て左右のメインスプールと選択的に当接するフリーピス
トンを備えるため、ポンプ負荷圧力が所定値を越えると
保持圧力が上昇してフリーピストンを介してメインスプ
ールを押戻し、保持圧力を減圧してレギュレータピスト
ンを中立位置に向かって移動させ、ポンプ吐出量を減少
させて、吐出圧力と吐出量との積になるポンプ駆動馬力
を一定値に抑え、エンジンが過負荷にならないように制
御する馬力制御が行える。 しかも、フリーピストンは、
レギュレータピストンを摺動自由に貫通して左右のメイ
ンスプールと選択的に当接するよう設けるのみであるた
め、構成が著しく簡略化でき、部品点数の削減され、コ
ストダウンがはかれると共に、高精度を要求される部品
も少ないため、作動の信頼性も向上する。
According to the present invention as described above, according to the present invention, regulation
In the pressure chamber facing the hydraulic chamber at both ends of the
The holding pressure of the hydraulic chamber behind the
To adjust the position of the regulator piston.
The main spool is located at
Supply the discharge pressure of the charge pump proportionally to the pressure chamber
Control the pump discharge in proportion to the engine speed.
Controlled flow rate can be controlled. In addition, the regulator pi
Slidably through the tongue and pressed by the holding pressure of the hydraulic chamber.
Freepis to selectively contact the left and right main spools
Tons, when the pump load pressure exceeds a predetermined value
The holding pressure rises and the main sp
Pressure, reduce the holding pressure, and
The pump toward the neutral position, reducing the pump output
The pump drive horsepower, which is the product of the discharge pressure and the discharge amount
To a constant value to prevent the engine from becoming overloaded.
Controlled horsepower. And the free piston is
Slide the regulator piston freely through the left and right
Only to selectively contact the spool.
Therefore, the structure can be significantly simplified, the number of parts can be reduced, the cost can be reduced, and the reliability of operation is improved because there are few parts requiring high precision.

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

【図1】本発明の実施例を示す油圧回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】同じくレギュレータピストンを中心とする断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view centering on a regulator piston.

【図3】同じく作動原理を説明するための説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an operation principle.

【図4】ポンプ流量と回転数の関係を示す流量制御特性
図である。
FIG. 4 is a flow rate control characteristic diagram showing a relationship between a pump flow rate and a rotation speed.

【図5】ポンプ流量と圧力の関係を示す馬力制御特性図
である。
FIG. 5 is a horsepower control characteristic diagram showing a relationship between a pump flow rate and a pressure.

【図6】ポンプ流量とインチングスプールの開度の関係
を示すインチング制御特性図である。
FIG. 6 is an inching control characteristic diagram showing a relationship between a pump flow rate and an opening degree of an inching spool.

【図7】ポンプ回転数に対する制御圧力とレギュレータ
ピストン変位量の関係を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a control pressure and a displacement amount of a regulator piston with respect to a pump rotation speed.

【図8】ポンプ吐出圧力と斜板傾転モーメントの関係を
示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a pump discharge pressure and a swash plate tilting moment.

【図9】ポンプ吐出圧力と保持圧力の関係を示す特性図
である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a pump discharge pressure and a holding pressure.

【図10】ポンプ吐出圧力とレギュレータピストン変位
量の関係を示す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between a pump discharge pressure and a displacement amount of a regulator piston.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メインポンプ 2 チャージポンプ 3 油圧モータ 10 レギュレータピストン 12A 油圧室 12B 油圧室 13A メインスプール 13B メインスプール 15A スプリング 15B スプリング 16 フリーピストン 17A 圧力室 17B 圧力室 18 油圧切換弁 19A 環状ポート 19B 環状ポート 20A オリフィス 20B オリフィス 21A 通路 21B 通路 23 制御通路 25 インチングスプール 1 Main Pump 2 Charge Pump 3 Hydraulic Motor 10 Regulator Piston 12A Hydraulic Chamber 12B Hydraulic Chamber 13A Main Spool 13B Main Spool 15A Spring 15B Spring 16 Free Piston 17A Pressure Chamber 17B Pressure Chamber 18 Hydraulic Switching Valve 19A Annular Port 19B Annular Port 20A Orifice 20B Orifice 21A passage 21B passage 23 control passage 25 inching spool

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 61/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16H 61/42

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 メインポンプの吐出量を制御する斜板の
角度を調整するレギュレータピストンと レギュレータピストンの左右の油圧室と、レギュレータピストンの左右の端部内に夫々相対変位可
能に収装したスプリングシートに一端を着座させ他端を
レギュレータピストンの内端に着座するよう夫々 配置し
たスプリングと、レギュレータピストン両端の前記油圧室に臨ませた左右
の圧力室に夫々収納され、前記スプリングシートの他端
に係合可能であり、一方の圧力室の圧力とレギュレータ
ピストンに着座した他方の前記スプリングの反力とのバ
ランスによりレギュレータピストンの位置を保持制御す
メインスプールと、前記左右の 圧力室のいずれかに前記メインポンプと連動
するチャージポンプの吐出圧力を選択的に供給する油圧
切換弁と、 レギュレータピストンの内端を摺動自由に貫通して左右
のメインスプールと前記スプリングシートを介して選択
的に当接するフリーピストンと、 メインスプールの位置に応じて上記一方の圧力室の圧力
を互に反対側の油圧室にオリフィスを介して導く通路と
を備えたことを特徴とする油圧伝導機構のポンプ制御装
置。
1. A regulator piston for adjusting the <br/> angle of the swash plate to control the discharge rate of the main pump, and the hydraulic chamber of the left and right of the regulator piston, respectively relative displacement friendly in the left and right ends of the regulator piston
One end is seated on the spring seat housed in Noh and the other end is
The springs respectively arranged to be seated on the inner end of the regulator piston, and the left and right facing the hydraulic chamber at both ends of the regulator piston
The other end of the spring seat
Can be engaged with the pressure in one pressure chamber and the regulator
The balance with the reaction force of the other spring seated on the piston
The lance holds and controls the position of the regulator piston.
That the main spool, left the right selectively supplying hydraulic switching valve discharge pressure of the charge pump in conjunction with the main pump to one of the pressure chambers, to slide freely through the inner end of the regulator piston of the main spool and the selectively abuts the free piston via the spring seat, and a passage for introducing through one another orifice to the hydraulic chamber on the opposite side the pressure of the one pressure chamber above depending on the position of the main spool A pump control device for a hydraulic transmission mechanism, comprising:
【請求項2】 チャージポンプの吐出圧をメインスプー
ルに導く制御通路に介装され、その開度に応じて吐出圧
を低圧側に逃がすインチングスプールを備えた請求項1
に記載の油圧伝導機構のポンプ制御装置。
2. An inching spool interposed in a control passage for guiding the discharge pressure of a charge pump to a main spool and releasing the discharge pressure to a low pressure side in accordance with an opening degree of the charge pump.
3. The pump control device for a hydraulic transmission mechanism according to claim 1.
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