JP3373914B2 - Hydraulic pump discharge flow control device - Google Patents
Hydraulic pump discharge flow control deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、原動機で駆動される油
圧ポンプの吐出流量を、当該原動機の目標回転数との関
連において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 hydraulic pump discharge flow rate control device for controlling the discharge flow rate of a hydraulic pump driven by a prime mover in relation to a target rotational speed of the prime mover.
【０００２】[0002]
【従来の技術】種々の作業機械、例えば油圧ショベル
は、原動機（エンジン）によって可変容量油圧ポンプ
（以下単に油圧ポンプという）を駆動し、この油圧ポン
プから吐出される圧油により走行モータ、旋回モータ、
ブームシリンダ、アームシリンダ等の油圧アクチュエー
タを駆動して所期の作業を実施する。2. Description of the Related Art In various work machines, for example, hydraulic excavators, a variable displacement hydraulic pump (hereinafter simply referred to as a hydraulic pump) is driven by a prime mover (engine), and a traveling motor and a swing motor are driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump. ,
Drive the hydraulic actuators such as the boom cylinder and arm cylinder to carry out the desired work.
【０００３】このような構成においては、通常、例えば
燃料レバー等によりエンジンの目標回転数を設定する
と、油圧ポンプの傾転量Ｑｒの最大値は機械的に所定の
値に一義的に決定される。このため、例えば高速走行を
考慮して油圧ポンプの傾転量Ｑｒとエンジンの目標回転
数Ｎｒとを大きく設定した場合、これらの積であるＱｒ
・Ｎｒの大きな流量が走行モータに供給されることにな
り、油圧ショベルは高速で走行させることができる。し
かし、上記のように設定すると、走行モータ以外の他の
油圧アクチュエータにとっては速度が早過ぎて操作がし
にくくなり、特に、微操作は極めて困難になる。これと
は逆に、微操作を考慮して油圧ポンプの傾転量Ｑｒとエ
ンジンの目標回転数Ｎｒとを小さく設定した場合、微操
作には好適であるが高速走行が必要となった場合これに
対応することはできない。このような不都合を解消する
ため、例えば、特公平５−１７３８７号公報に示される
手段が提案されている。この手段は次のような構成を備
えている。まず、作業形態を重掘削と軽掘削に、又、走
行形態を高速走行と低速走行にそれぞれ区分し、それら
区分を選択する各選択スイッチを設け、さらに、作業の
実施の有無および走行の有無を検出する各検出スイッチ
を設ける。一方、エンジンの目標回転数Ｎｒと油圧ポン
プの傾転量Ｑｒとの関係に対して４種類の関係を定め、
上記各選択スイッチの状態および上記各検出スイッチの
状態の全ての組合せ（１６の組合せ）に対して、上記４
種類の関係のいずれかを設定しておく。このように構成
することにより、各選択スイッチを操作するだけで適切
な作業や走行を行なうことができる。[0003] In such a configuration, usually, for example, by a fuel lever or the like for setting a target rotational speed of the engine, the maximum value of the tilt rotation amount Qr of the hydraulic pump is uniquely determined mechanically predetermined value . Therefore, for example, when the tilting amount Qr of the hydraulic pump and the target engine speed Nr of the engine are set to be large in consideration of high-speed running, the product of these is Qr.
A large flow rate of Nr is supplied to the traveling motor, and the hydraulic excavator can travel at high speed. However, if the above setting is made, the speed of the hydraulic actuator other than the traveling motor is too fast to be operated easily, and particularly the fine operation becomes extremely difficult. On the contrary, when the tilt amount Qr of the hydraulic pump and the target engine speed Nr of the hydraulic pump are set small in consideration of the fine operation, it is suitable for the fine operation, but when high speed traveling is required, Can not correspond to. In order to eliminate such inconvenience, for example, a means disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-17387 has been proposed. This means has the following configuration. First, the work mode is divided into heavy excavation and light excavation, and the traveling mode is divided into high speed traveling and low speed traveling, and each selection switch is provided to select those divisions. Each detection switch for detection is provided. On the other hand, four types of relationships are defined for the relationship between the target engine speed Nr and the displacement amount Qr of the hydraulic pump,
For all combinations (16 combinations) of the states of the selection switches and the states of the detection switches, the above 4
Set one of the type relationships. With such a configuration, it is possible to perform an appropriate work or traveling simply by operating each selection switch.
【０００４】図８は上記公報で提案された装置における
エンジンの目標回転数Ｎｒと油圧ポンプの吐出流量（Ｑ
ｒとＮｒの積）との関係を示す特性図である。この図
で、横軸には目標回転数、縦軸にはポンプ吐出流量がと
ってある。Ｎ１は大きな方の目標回転数、Ｎ２は小さな
方の目標回転数を示し、直線Ｃ７１は油圧ポンプのおし
のけ容積の最大量を予め大きく設定した第１の設定位置
にしたときの最大吐出流量Ｑｒ ２ 特性を示す直線、直線
Ｃ７２は油圧ポンプのおしのけ容積の最大量を前記第１
の設定位置より予め小さく設定した第２の設定位置にし
たときの最大吐出流量Ｑｒ １ 特性を示す直線である。目
標回転数Ｎ１に対する直線Ｃ７１上の点がＡ、同じく直
線Ｃ７２上の点がＢ、目標回転数Ｎ２に対する直線Ｃ
７２上の点がＣ、同じく直線Ｃ７２上の点がＤで示され
ている。これらの点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが上記４種類の関係
を示す点であり、燃料レバーの操作によって、エンジン
の目標回転数Ｎｒを値Ｎ１とした場合には、上記各組合
せに対して上記４つの点のうちの点Ａか点Ｂのいずかが
設定される。FIG. 8 shows the target engine speed Nr of the engine and the discharge flow rate (Q
It is a characteristic view showing the relationship between r and the product of Nr) . In this figure, the horizontal axis represents the target rotational speed and the vertical axis represents the pump discharge flow rate. N 1 indicates the larger target rotation speed, N 2 indicates the smaller target rotation speed, and the straight line C 71 indicates the maximum discharge when the maximum amount of the displacement volume of the hydraulic pump is set to the first set position which is set large in advance. The straight line showing the flow rate Qr 2 characteristic, the straight line C 72, is the maximum amount of the displacement volume of the hydraulic pump,
3 is a straight line showing the maximum discharge flow rate Qr 1 characteristic when the second set position is set smaller than the set position in advance. A point on the straight line C 71 for the target rotation speed N 1 is A, a point on the straight line C 72 is B, and a straight line C for the target rotation speed N 2 .
A point on 72 is indicated by C, and a point on the straight line C 72 is indicated by D. These points A, B, C, and D are points indicating the above-mentioned four types of relationships, and when the target rotation speed Nr of the engine is set to the value N 1 by operating the fuel lever, for each of the above combinations Either point A or point B of the above four points is set.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報で
提案された装置では、例えば、油圧ショベルによる作業
中、図８に示す直線Ｃ７１上の点Ｃの最大吐出流量Ｑｒ
２ で旋回体を旋回している場合、もう少し速く旋回させ
たいため、燃料レバーを操作してエンジンの目標回転数
Ｎｒを図８に示すＮ３（回転数Ｎ１、Ｎ２間の回転数）
に上昇させても、最大吐出流量Ｑｒ ２ 特性が直線Ｃ７２
に変化する場合があり、この場合には、最大吐出流量Ｑ
ｒ ２ はＥ点に低下し、作業部の動作はオペレータの意図
に反したものとなる。By the way, in the device proposed in the above publication, for example, during the work by the hydraulic excavator, the maximum discharge flow rate Qr at the point C on the straight line C 71 shown in FIG.
If you are turning the revolving structure at 2 , you want to turn it a little faster, so operate the fuel lever to set the target engine speed.
Nr shown in FIG. 8 is N 3 (rotational speed between rotational speeds N 1 and N 2 )
Even if the maximum discharge flow rate Qr 2 characteristic is increased to a straight line C 72
May change to the maximum discharge flow rate Q in this case.
r 2 drops to point E, and the operation of the working unit is contrary to the operator's intention.
【０００６】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、原動機の目標回転数に応じたポンプ吐出流
量を得ることができる油圧ポンプの吐出流量制御装置を
提供することにある。An object of the present invention is to provide the solve the problems of the prior art, the discharge flow rate control system for a hydraulic pump which can be obtained Po down flop ejection exit flow rate corresponding to the target revolution speed of the prime mover .
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、原動機と、この原動機により駆動される
油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出流量を制御するお
しのけ容積可変機構と、このおしのけ容積可変機構を駆
動制御するレギュレータとを備えた油圧ポンプの吐出流
量制御装置において、前記油圧ポンプの負荷の駆動態様
に応じて第１のモードおよび第２のモードを設定するモ
ード設定部と、前記原動機の目標回転数を設定する回転
数設定部と、前記おしのけ容積可変機構の傾転量を制御
する傾転量制御部とを設け、この傾転量制御部を、前記
原動機の目標回転数に対する前記油圧ポンプの最大吐出
流量を定めるテーブル、および前記レギュレータを駆動
制御する駆動制御部で構成し、前記テーブルには、前記
モード設定部で第１のモードが設定されたときの第１の
目標回転数とこれに対応する前記油圧ポンプの第１の最
大吐出流量、および前記モード設定部で第２のモードが
設定されたときの前記第１の目標回転数より低い第２の
目標回転数とこれに対応し前記第１の最大吐出流量より
多い第２の最大吐出流量、ならびに前記第１の目標回転
数と前記第２の目標回転数の中間の前記回転数設定部で
設定された目標回転数と、これに対応し、前記第１の最
大吐出流量より多く前記第２の最大吐出流量より少ない
最大吐出流量が設定されており、しかも、前記第１の目
標回転数と前記第２の目標回転数の中間の目標回転数
と、これに対応する前記最大吐出流量との積で決まるポ
ンプ吐出流量が、前記第１の目標回転数と前記第１の最
大吐出流量の積で決まるポンプ吐出流量よりも少なく、
前記第２の目標回転数と前記第２の最大吐出流量の 積で
決まるポンプ吐出流量よりも多くなるように設定されて
いることを特徴とする。To achieve the above object, the present invention provides a prime mover, a hydraulic pump driven by the prime mover, and a variable volume mechanism for controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump. In a discharge flow rate control device for a hydraulic pump, which comprises a regulator for driving and controlling a variable displacement mechanism, a mode setting unit for setting a first mode and a second mode according to a drive mode of a load of the hydraulic pump, A rotation speed setting unit for setting a target rotation speed of the prime mover and a tilting amount control unit for controlling a tilting amount of the agate volume changing mechanism are provided, and the tilting amount control unit is used for the target rotation speed of the prime mover. And a drive control unit that drives and controls the regulator, and the table includes the first setting unit in the mode setting unit. Target rotational speed when the mode is set, the first maximum discharge flow rate of the hydraulic pump corresponding to the first target rotational speed, and the first target speed when the second mode is set by the mode setting unit. A second target rotation speed lower than the target rotation speed and a second maximum discharge flow rate corresponding thereto that is higher than the first maximum discharge flow rate, and an intermediate value between the first target rotation speed and the second target rotation speed. Of the target rotation speed set by the rotation speed setting unit, and correspondingly, a maximum discharge flow rate that is larger than the first maximum discharge flow rate and smaller than the second maximum discharge flow rate is set , and First eye
Target rotation speed intermediate between the standard rotation speed and the second target rotation speed
And the corresponding maximum discharge flow rate.
Pump discharge flow rate is equal to the first target rotation speed and the first maximum speed.
Less than the pump discharge flow rate determined by the product of the large discharge flow rates,
The product of the second target rotation speed and the second maximum discharge flow rate
It is characterized in that it is set to be larger than the determined pump discharge flow rate .
【０００８】[0008]
【作用】原動機はモード設定部に設定されたモードに応
じた目標回転数で回転する。この目標回転数は傾転量制
御部に入力され、そのテーブルに設定された特性に従い
入力された目標回転数に応じた最大吐出流量が出力され
る。この最大吐出流量に基づいてレギュレータが駆動さ
れ、おしのけ容積可変機構の傾転量が制御される。この
ような動作中、最大吐出流量を増減させたい場合、オペ
レータは回転数設定部を操作して目標回転数をモード設
定部で選択される第１のモードと第２のモードに応じた
２つの目標回転数の中間の目標回転数に変更する。変更
された目標回転数は上記と同様傾転量制御部のテーブル
に入力され、当該変更された目標回転数に応じた最大吐
出流量を得、これに基づいてレギュレータが駆動され、
おしのけ容積可変機構の傾転量が制御される。Operation: The prime mover rotates at the target rotation speed according to the mode set in the mode setting section. This target rotation speed is input to the tilt amount control unit, and the maximum discharge flow rate corresponding to the input target rotation speed is output according to the characteristics set in the table. The regulator is driven on the basis of this maximum discharge flow rate, and the tilt amount of the agate volume varying mechanism is controlled. When the operator wants to increase or decrease the maximum discharge flow rate during such operation, the operator operates the rotation speed setting unit to set the target rotation speed to two values depending on the first mode and the second mode selected by the mode setting unit. Change to a target speed in the middle of the target speed. The changed target rotation speed is input to the table of the tilt amount control unit in the same manner as described above, the maximum discharge flow rate according to the changed target rotation speed is obtained, and the regulator is driven based on this.
The tilt amount of the displacement control mechanism is controlled.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る油圧ポンプの吐出流
量制御装置を示す図である。この図で、１は原動機（エ
ンジン）、２はエンジン１のガバナ、３はガバナ２を操
作するガバナレバー、４はガバナレバー３を駆動するモ
ータ、５はガバナレバー３の操作位置を検出するガバナ
位置検出器（例えばポテンショメータ）である。７はエ
ンジン１で駆動される油圧ポンプ、８は同じくエンジン
１で駆動されるパイロットポンプである。９は油圧ポン
プ７のおしのけ容積可変機構（以下、これを斜板で代表
させる）、１０は斜板９の傾転量を変化させる油圧シリ
ンダ、１１、１２は油圧シリンダ１０の駆動を制御する
電磁弁である。油圧シリンダ１０および電磁弁１１、１
２で斜板９のレギュレータが構成される。The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a diagram showing a discharge flow rate control device for a hydraulic pump according to an embodiment of the present invention. In this figure, 1 is a prime mover (engine), 2 is a governor of the engine 1, 3 is a governor lever that operates the governor 2, 4 is a motor that drives the governor lever 3, and 5 is a governor position detector that detects the operating position of the governor lever 3. (Eg potentiometer). Reference numeral 7 is a hydraulic pump driven by the engine 1, and 8 is a pilot pump also driven by the engine 1. Reference numeral 9 is a variable displacement mechanism of the hydraulic pump 7 (hereinafter, this is represented by a swash plate), 10 is a hydraulic cylinder that changes the tilt amount of the swash plate 9, and 11 and 12 are electromagnetic valves that control the drive of the hydraulic cylinder 10. It is a valve. Hydraulic cylinder 10 and solenoid valves 11, 1
2 constitutes a regulator of the swash plate 9.
【００１０】１３は油圧ポンプ７からの圧油により図示
されていない油圧アクチュエータを駆動制御するコント
ロールバルブ、１４は油圧ポンプ７の油圧回路の最高圧
力を規定するメインリリーフ弁、１５はパイロットポン
プ８のパイロット回路の最高圧力を規定するパイロット
リリーフ弁、１６はタンクである。１７は斜板９の傾転
量を検出する傾転量検出器、１８は油圧ポンプ７の吐出
圧力を検出する圧力検出器である。Reference numeral 13 is a control valve for driving and controlling a hydraulic actuator (not shown) by the pressure oil from the hydraulic pump 7, 14 is a main relief valve for defining the maximum pressure of the hydraulic circuit of the hydraulic pump 7, and 15 is a pilot pump 8. A pilot relief valve that defines the maximum pressure of the pilot circuit, and 16 is a tank. Reference numeral 17 is a tilt amount detector that detects the tilt amount of the swash plate 9, and 18 is a pressure detector that detects the discharge pressure of the hydraulic pump 7.
【００１１】２０はモード設定部であり、第１のモード
および第２のモードが切換え操作により選択設定され
る。上記第１のモードは作業機械における重作業時のモ
ードであり、又、上記第２のモードは軽作業時のモード
である。２１はエンジン回転数制御部であり、モード設
定部２０で設定されたモードに応じて目標回転数Ｎｒを
出力しモータ４を駆動してガバナ２を制御するととも
に、ガバナ位置検出器５の信号を入力してエンジン１の
回転数が目標回転数Ｎｒに一致するようにフィードバッ
ク制御を行なう。２２は油圧ポンプ傾転量制御部であ
り、その構成は図２により後述する。２３は回転数設定
部であり、モード設定部２０で設定される第１のモード
および第２のモードに対応する２つの目標回転数Ｎ １ ，
Ｎ ２ の中間の目標回転数を設定する。この回転数設定部
２３は目標回転数Ｎｒを増加させるＵＰボタン２３Ｕと
目標回転数Ｎｒを減少させるＤＯＷＮボタン２３Ｄで構
成されている。Reference numeral 20 denotes a mode setting unit, which selects and sets the first mode and the second mode by a switching operation. The first mode is a mode during heavy work in the work machine, and the second mode is a mode during light work. Reference numeral 21 denotes an engine rotation speed control unit, which outputs a target rotation speed Nr according to the mode set by the mode setting unit 20 to drive the motor 4 to control the governor 2 and to output a signal from the governor position detector 5. It is input and feedback control is performed so that the rotation speed of the engine 1 matches the target rotation speed Nr. Reference numeral 22 denotes a hydraulic pump tilting amount control unit, the configuration of which will be described later with reference to FIG. Reference numeral 23 denotes a rotation speed setting unit, which has two target rotation speeds N 1 corresponding to the first mode and the second mode set by the mode setting unit 20 .
A target rotation speed in the middle of N 2 is set. The rotation speed setting unit 23 is composed of a DOWN button 23D to reduce the UP button 23U and the target rotational speed Nr to increase the target revolution speed Nr.
【００１２】図２は図１に示す油圧ポンプ傾転量制御部
２２のブロック図である。この図で、図１に示す部分と
同一部分には同一符号が付してある。２２０は第１のテ
ーブルにより定められた特性を有する関数発生器であ
り、エンジン回転数制御部２１から入力された目標回転
数Ｎｒに対する上記特性により定まる最大吐出流量Ｑｒ
を出力する。当該第１のテーブルは、エンジン１の目標
回転数Ｎｒと油圧ポンプ７の最大吐出流量（傾転量）Ｑ
ｒとの特定の関係を定めたものであり、この特定の関係
は、図示のように、横軸に目標回転数Ｎｒを、又縦軸に
最大吐出流量（傾転量）Ｑｒをとると、目標回転数Ｎ２
までは最大吐出流量Ｑｒ２は同一、目標回転数Ｎ１では
最大吐出流量Ｑｒ１、目標回転数Ｎ２、Ｎ１間では最大
吐出流量は目標回転数にほぼ反比例して変化する関係で
ある。図では、目標回転数Ｎ３のときの最大吐出流量が
Ｑｒ３で示されている。FIG. 2 is a block diagram of the hydraulic pump tilting amount control unit 22 shown in FIG. In this figure, the same parts as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Reference numeral 220 denotes a function generator having a characteristic determined by the first table, and the maximum discharge flow rate Qr determined by the characteristic with respect to the target rotational speed Nr input from the engine rotational speed control unit 21.
Is output. The first table shows the target rotational speed Nr of the engine 1 and the maximum discharge flow rate (tilt amount) Q of the hydraulic pump 7.
As shown in the figure, this specific relationship is defined by a target rotation speed Nr on the horizontal axis and a maximum discharge flow rate (tilt amount) Qr on the vertical axis. Target speed N 2
Until the maximum discharge flow rate Qr 2 are identical, the target rotational speed N maximum discharge flow rate Qr 1 in 1, between the target rotation speed N 2, N 1 maximum discharge flow rate is related to changes in inverse proportion to the target rotational speed. In the figure, the maximum discharge flow rate when the target rotational speed N 3 is indicated by Qr 3.
【００１３】２２１は第２のテーブルにより定められた
特性を有する関数発生器であり、圧力検出器１８で検出
された油圧ポンプ７の吐出圧力Ｐｓを入力し、この吐出
圧力Ｐｓに対する上記特性により定まる吐出流量Ｑを出
力する。当該第２のテーブルは、油圧ポンプ７の吐出圧
力Ｐｓと油圧ポンプ７の吐出流量Ｑとの特定の関係を定
めたものであり、この特定の関係は、横軸に吐出圧力Ｐ
ｓを、又縦軸に吐出流量Ｑをとると、図示のような特性
の関係となる。Reference numeral 221 denotes a function generator having the characteristics defined by the second table, which inputs the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 7 detected by the pressure detector 18 and is determined by the above characteristics for this discharge pressure Ps. The discharge flow rate Q is output. The second table defines a specific relationship between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 7 and the discharge flow rate Q of the hydraulic pump 7. This specific relationship is represented by the discharge pressure P on the horizontal axis.
Letting s be the discharge flow rate Q on the vertical axis, the relationship of characteristics shown in the figure is obtained.
【００１４】２２２は関数発生器２２０、２２１から出
力される値Ｑｒ、Ｑのうちの大きい方の値を選択して出
力する最大値選択部である。２２３は最大値選択部２２
２の出力と傾転量検出器１７の検出値とを図示の極性で
加算する加算器、２２４は加算器２２３の出力信号Ｚが
正のとき電磁弁１１を励磁する信号を出力する関数発生
器、２２５は加算器２２３の出力信号Ｚが負のとき電磁
弁１２を励磁する信号を出力する関数発生器である。Numeral 222 is a maximum value selection unit for selecting and outputting the larger one of the values Qr, Q output from the function generators 220, 221. 223 is the maximum value selection unit 22
2 is an adder for adding the detected value of the tilt amount detector 17 with the polarities shown in the figure, and 224 is a function generator for outputting a signal for exciting the solenoid valve 11 when the output signal Z of the adder 223 is positive. 225 are function generators that output a signal for exciting the solenoid valve 12 when the output signal Z of the adder 223 is negative.
【００１５】次に、本実施例の動作を図３に示す特性図
を参照しながら説明する。図３は理解を容易にするた
め、図８に示される特性に従う特性図であり、横軸に目
標回転数Ｎｒ、縦軸に油圧ポンプ７の吐出流量（Ｑｒと
Ｎｒの積）がとってある。作業機械の軽作業時、オペレ
ータはモード設定部２０を操作して第２のモードを選定
する。この第２のモードの選定は、図３に示す目標回転
数Ｎ２および大きい方の最大吐出流量Ｑｒ ２ （直線Ｃ
７１）上の点Ｃを選定したことを意味する。第２のモー
ドの信号を入力したエンジン回転数制御部２１は、第２
のモードに対応する目標回転数Ｎ２をモータ４へ出力
し、モータ４によりガバナレバー３を介してガバナ２を
調整し、同時にガバナ位置検出器５からの検出信号に基
づいてフィードバック制御を行なうことにより、エンジ
ン１の回転数が目標回転数Ｎ２になるように制御する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the characteristic diagram shown in FIG. FIG. 3 is a characteristic diagram in accordance with the characteristic shown in FIG. 8 for easy understanding. The horizontal axis represents the target rotation speed Nr , and the vertical axis represents the discharge flow rate (Qr and Qr) of the hydraulic pump 7.
The product of Nr) is obtained. During light work of the work machine, the operator operates the mode setting unit 20 to select the second mode. This second mode is selected by selecting the target rotation speed N 2 and the larger maximum discharge flow rate Qr 2 (straight line C shown in FIG. 3).
71 ) It means that the point C above is selected. The engine speed control unit 21 that has received the signal in the second mode
By outputting the target rotation speed N 2 corresponding to the mode to the motor 4 and adjusting the governor 2 by the motor 4 via the governor lever 3, at the same time performing feedback control based on the detection signal from the governor position detector 5. , The engine 1 is controlled so that the engine speed becomes the target engine speed N 2 .
【００１６】一方、エンジン回転数制御部２１からの目
標回転数Ｎ２は油圧ポンプ傾転量制御部２２の関数発生
器２２０に入力され、前述のように最大吐出流量Ｑｒ２
を得る。又、エンジン１の回転により、油圧ポンプ７も
回転して圧油が吐出され、この圧油の圧力は圧力検出器
１８で検出され、油圧ポンプ傾転量制御部２２の関数発
生器２２１に入力され、これに応じた吐出流量Ｑを得
る。最大値選択部２２２は関数発生器２２０の最大吐出
流量Ｑｒと、関数発生器２２１の吐出流量Ｑを比較して
大きい方を出力する。出力された値は、そのときの傾転
量検出器１７の検出値と加算され、その加算信号Ｚは、
その正負に応じて関数発生器２２４、２２５のいずれか
から信号を出力し、電磁弁１１、１２のいずれか一方を
励磁して斜板９を最大値選択部２２２の出力に応じた傾
転量になるようにフィードバック制御する。On the other hand, the target rotation speed N 2 from the engine rotation speed control unit 21 is input to the function generator 220 of the hydraulic pump displacement amount control unit 22, and the maximum discharge flow rate Qr 2 as described above.
To get The rotation of the engine 1 also rotates the hydraulic pump 7 to discharge pressure oil, and the pressure of this pressure oil is detected by the pressure detector 18 and input to the function generator 221 of the hydraulic pump tilting amount control unit 22. Then, the discharge flow rate Q corresponding to this is obtained. The maximum value selection unit 222 compares the maximum discharge flow rate Qr of the function generator 220 with the discharge flow rate Q of the function generator 221, and outputs the larger one. The output value is added to the detection value of the tilt amount detector 17 at that time, and the addition signal Z is
A signal is output from either of the function generators 224 and 225 according to the positive or negative, and either one of the solenoid valves 11 and 12 is excited to cause the swash plate 9 to tilt by an amount corresponding to the output of the maximum value selection unit 222. Feedback control so that
【００１７】この状態で、駆動中の油圧アクチュエータ
の速度を上昇させたい場合、オペレータは回転数設定部
２３のＵＰボタン２３Ｕを押して目標回転数Ｎｒを現在
の目標回転数Ｎ２より大きい任意の目標回転数Ｎ３に上
昇させる。これにより、関数発生器２２０に入力される
目標回転数もＮ３となり、第１のテーブルに従って目標
回転数Ｎ３に対応する最大吐出流量Ｑｒ３を得る。この
最大吐出流量Ｑｒ３が図３に一点鎖線で示す直線Ｃ７３
に相当し、結局、目標回転数Ｎ３に対応する前記直線Ｃ
７３上の点Ｆが選定されたことになり、点Ｃにおけるポ
ンプ吐出流量（Ｑｒ ２ とＮ ２ の積）より多いポンプ吐出
流量（Ｑｒ ３ とＮ ３ の積）を得ることができる。なお、
このときのポンプ吐出流量（Ｑｒ ３ とＮ ３ の積）は、点
Ｂにおけるポンプ吐出流量（Ｑｒ １ とＮ １ の積）よりは
少ない。 In this state, when the operator wants to increase the speed of the hydraulic actuator being driven, the operator presses the UP button 23U of the rotation speed setting section 23 to set the target rotation speed Nr to an arbitrary target higher than the current target rotation speed N 2. The rotation speed is increased to N 3 . This gives the target rotational speed to be inputted to the function generator 220 is also N 3, and the maximum discharge flow rate Qr 3 corresponding to the target rotation speed N 3 according to the first table. This maximum discharge flow rate Qr 3 is a straight line C 73 indicated by a dashed line in FIG.
And, in the end, the straight line C corresponding to the target rotation speed N 3
Point F on 73 will be is selected, port at point C
It can be obtained pump discharge flow rate (Qr 2 and the product of N 2) greater than the pump discharge flow rate (the product of Qr 3 and N 3). In addition,
The pump discharge flow rate ( product of Qr 3 and N 3 ) at this time is
Than the pump discharge flow rate ( product of Qr 1 and N 1 ) in B
Few.
【００１８】なお、以上のことから、関数発生器２２０
において、目標回転数Ｎ２、Ｎ１間では、目標回転数Ｎ
２から目標回転数Ｎ１に向かって、図３で順次傾斜が小
さくなる直線（最大吐出流量Ｑｒ ３ 特性線）が選定され
ることになる。なお又、モード設定部２０で第１のモー
ドを選択した場合の動作も上記の動作に準じるので、そ
の説明は省略する。From the above, the function generator 220
, The target rotation speed N is between the target rotation speeds N 2 and N 1.
A straight line (maximum discharge flow rate Qr 3 characteristic line ) having a gradually decreasing inclination in FIG. 3 is selected from 2 toward the target rotation speed N 1 . In addition, the operation when the first mode is selected by the mode setting unit 20 also conforms to the above operation, and thus the description thereof is omitted.
【００１９】図４は図２に示す関数発生器２２０の他の
テーブルの特性を示す図である。この図で、横軸には目
標回転数Ｎｒが、縦軸に最大吐出流量Ｑｒがとってあ
る。このテーブルの特性と図２に示すテーブルの特性と
が異なる点は、後者が目標回転数Ｎ２以下では同一最大
吐出流量である特性を有するのに対して、前者は目標回
転数Ｎ４以下において図示のように変化する特性を有す
る点にある。このような特性とすることにより、低い目
標回転数においても良好な操作性で作業機械を駆動する
ことができる。FIG. 4 is a diagram showing characteristics of another table of the function generator 220 shown in FIG. In this figure, the horizontal axis represents the target rotational speed Nr, and the vertical axis represents the maximum discharge flow rate Qr. The difference between the characteristics of this table and the characteristics of the table shown in FIG. 2 is that the latter has the same maximum discharge flow rate at a target rotation speed N 2 or less, whereas the former has a characteristic at a target rotation speed N 4 or less. It has a characteristic that it changes as shown. With such characteristics, the work machine can be driven with good operability even at a low target rotation speed.
【００２０】上記実施例の説明では、レギュレータを油
圧シリンダ１０および電磁弁１１、１２で構成した例に
ついて説明した。しかし、本発明は当該実施例の構成以
外の構成のレギュレータにも適用できる。このようなレ
ギュレータの一例を図５に示す。図５は当該レギュレー
タを用いた油圧回路図である。この図で、図１に示す部
分と同一部分には同一符号が付してある。１０１は油圧
シリンダ１０を駆動する駆動制御部である。３０はサー
ボ制御機構であり、油圧ポンプ７の吐出圧により駆動す
る制御弁３０１、および斜板９と制御弁３０１に連結さ
れたリンク機構３０２で構成されている。３１は電磁式
比例減圧弁であり、駆動制御部１０１の駆動を制御す
る。２２００は油圧ポンプ傾転量制御部である。この油
圧ポンプ傾転量制御部２２００は上記実施例に示される
油圧ポンプ傾転量制御部２２とは異なり、図２に示すも
のと同じ関数発生器（テーブル）２２０およびその出力
に応じた電流を出力するドライバにより構成されてい
る。In the above description of the embodiment, the regulator is constituted by the hydraulic cylinder 10 and the solenoid valves 11, 12. However, the present invention can be applied to a regulator having a configuration other than that of the embodiment. An example of such a regulator is shown in FIG. FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram using the regulator. In this figure, the same parts as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. A drive control unit 101 drives the hydraulic cylinder 10. Reference numeral 30 denotes a servo control mechanism, which includes a control valve 301 that is driven by the discharge pressure of the hydraulic pump 7, and a link mechanism 302 that is connected to the swash plate 9 and the control valve 301. Reference numeral 31 is an electromagnetic proportional pressure reducing valve, which controls the drive of the drive control unit 101. 2200 is a hydraulic pump tilting amount control unit. This hydraulic pump displacement amount control unit 2200 is different from the hydraulic pump displacement amount control unit 22 shown in the above-described embodiment, and supplies the same function generator (table) 220 as that shown in FIG. 2 and a current corresponding to its output. It is composed of a driver that outputs.
【００２１】エンジン回転数制御部２１から目標回転数
Ｎｒが出力されると、これに応じて関数発生器２２０か
ら最大吐出流量Ｑｒが出力され、これに応じた電流値が
油圧ポンプ傾転量制御部２２００から電磁式比例減圧弁
３１に出力される。電磁式比例減圧弁３１はこれに応じ
て駆動され、駆動制御部１０１により油圧シリンダ１０
を駆動して斜板９の傾転量を当該最大吐出流量に制御す
る。When the target engine speed Nr is output from the engine speed control unit 21, the maximum discharge flow rate Qr is output from the function generator 220 in response to this, and the current value corresponding thereto is controlled by the hydraulic pump displacement control. Output from the section 2200 to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 31. The electromagnetic proportional pressure reducing valve 31 is driven accordingly, and the drive control unit 101 drives the hydraulic cylinder 10 to operate.
Is controlled to control the tilt amount of the swash plate 9 to the maximum discharge flow rate.
【００２２】図６および図７は図１に示す回転数設定部
の他の具体例を示す図である。図６で、２５はスロット
ルレバー、２６はレバー角センサを示し、レバー角セン
サ２６の検出値がエンジン回転数制御部２１に入力され
ることになる。符号Ｉ、Ｌ、Ｅ、Ｐはそれぞれ操作位置
の表示であり、Ｉはアイドリング位置（図４に示す目標
回転数Ｎ５に相当する）、Ｌは低速回転位置（目標回転
数Ｎ４）、Ｅは軽作業位置（目標回転数Ｎ２）、Ｐは重
作業位置（目標回転数Ｎ１）を示す。位置Ｉ〜Ｐは連続
的に変化させることができ、これにより図１に示す実施
例と同様、所望の吐出流量を得ることができる。さら
に、図７で、２７はダイアル、２７ａはダイアル２７に
固定された指標、２８はダイアル角センサである。表示
Ｉ〜Ｐは上記と同一の表示であり、動作も図６に示す具
体例のものと同一である。FIGS. 6 and 7 are views showing another specific example of the rotation speed setting section shown in FIG. In FIG. 6, 25 is a throttle lever, and 26 is a lever angle sensor, and the detection value of the lever angle sensor 26 is input to the engine speed control unit 21. Reference numerals I, L, E, and P are indications of operating positions, respectively, I is an idling position (corresponding to the target rotational speed N 5 shown in FIG. 4), L is a low speed rotational position (target rotational speed N 4 ), E Indicates a light work position (target rotation speed N 2 ), and P indicates a heavy work position (target rotation speed N 1 ). The positions I to P can be continuously changed, and as a result, a desired discharge flow rate can be obtained as in the embodiment shown in FIG. Further, in FIG. 7, 27 is a dial, 27a is an index fixed to the dial 27, and 28 is a dial angle sensor. The indications I to P are the same as the above, and the operation is also the same as that of the specific example shown in FIG.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、モード
設定部で選択される第１のモードに対応する第１の目標
回転数と第２のモードに対応する第２の目標回転数との
間の目標回転数を回転数設定部で設定し、その設定した
目標回転数に対応し、第１の最大吐出流量より多く第２
の最大吐出流量より少ない最大吐出流量を選定すること
ができるようにし、しかも、この第１の目標回転数と第
２の目標回転数の中間の目標回転数と、これに対応する
最大吐出流量との積で決まるポンプ吐出流量が、第１の
目標回転数と第１の最大吐出流量の積で決まるポンプ吐
出流量よりも少なく、第２の目標回転数と第２の最大吐
出流量の積で決まるポンプ吐出流量よりも多くなるよう
にしたので、目標回転数を第１の目標回転数と第２の目
標回転数との間で変更させた際に、第１の目標回転数に
おけるポンプ吐出流量よりも少なく、第２の目標回転数
におけるポンプ吐出流量よりも多い範囲内で、原動機の
回転数に応じたオペレータの意図するポンプ吐出流量を
得ることができる。As described above, according to the present invention, the first target rotation speed corresponding to the first mode selected by the mode setting unit and the second target rotation speed corresponding to the second mode are set. Between the first maximum discharge flow rate and the second target rotation speed corresponding to the set target rotation speed.
To be able to select a maximum delivery rate less than the maximum discharge flow rate of, moreover, the first target rotation speed No.
The target speed in the middle of the target speed of 2 and the corresponding
The pump discharge flow rate determined by the product of the maximum discharge flow rate is
Pump discharge determined by the product of target speed and first maximum discharge flow rate
Less than the output flow rate, the second target speed and the second maximum discharge
More than the pump discharge flow rate determined by the product of the output flow rates
Since the first target engine speed and the second eye target speed
When changing between the target speed and the first target speed
2nd target speed less than pump discharge flow rate
Within a range that is greater than the pump discharge flow rate at
It is possible to obtain the pump discharge flow rate intended by the operator depending on the rotation speed .
【図１】本発明の実施例に係る油圧ポンプの吐出流量制
御装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a discharge flow rate control device for a hydraulic pump according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す油圧ポンプ傾転量制御部のブロック
図である。FIG. 2 is a block diagram of a hydraulic pump tilting amount control unit shown in FIG.
【図３】図１に示す装置で得られるポンプ吐出流量の特
性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of a pump discharge flow rate obtained by the apparatus shown in FIG.
【図４】図２に示す関数発生器の他のテーブルの特性を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing characteristics of another table of the function generator shown in FIG.
【図５】レギュレータの油圧回路図である。FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram of a regulator.
【図６】図１に示す回転数設定部の他の具体例を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing another specific example of the rotation speed setting unit shown in FIG. 1.
【図７】図１に示す回転数設定部の他の具体例を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing another specific example of the rotation speed setting unit shown in FIG. 1.
【図８】従来装置のポンプ吐出流量の特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram of a pump discharge flow rate of a conventional device.
１ エンジン ７ 油圧ポンプ ９ 斜板 １０ 油圧シリンダ １１、１２ 電磁弁 １７ 傾転量検出器 １８ 吐出圧力検出器 ２０ モード設定部 ２１ エンジン回転数制御部 ２２ 油圧ポンプ傾転量制御部 ２３ 回転数設定部 1 engine 7 hydraulic pump 9 swash plate 10 hydraulic cylinder 11, 12 solenoid valve 17 Tilt amount detector 18 Discharge pressure detector 20 Mode setting section 21 Engine speed controller 22 Hydraulic pump tilting amount control unit 23 Rotation speed setting section
Claims (5)
油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出流量を制御するお
しのけ容積可変機構と、このおしのけ容積可変機構を駆
動制御するレギュレータとを備えた油圧ポンプの吐出流
量制御装置において、前記油圧ポンプの負荷の駆動態様
に応じて第１のモードおよび第２のモードを設定するモ
ード設定部と、前記原動機の目標回転数を設定する回転
数設定部と、前記おしのけ容積可変機構の傾転量を制御
する傾転量制御部とを設け、この傾転量制御部を、前記
原動機の目標回転数に対する前記油圧ポンプの最大吐出
流量を定めるテーブル、および前記レギュレータを駆動
制御する駆動制御部で構成し、 前記テーブルには、前記モード設定部で第１のモードが
設定されたときの第１の目標回転数とこれに対応する前
記油圧ポンプの第１の最大吐出流量、および前記モード
設定部で第２のモードが設定されたときの前記第１の目
標回転数より低い第２の目標回転数とこれに対応し前記
第１の最大吐出流量より多い第２の最大吐出流量、なら
びに前記第１の目標回転数と前記第２の目標回転数の中
間の前記回転数設定部で設定された目標回転数と、これ
に対応し、前記第１の最大吐出流量より多く前記第２の
最大吐出流量より少ない最大吐出流量が設定されてお
り、 しかも、前記第１の目標回転数と前記第２の目標回転数
の中間の目標回転数と、これに対応する前記最大吐出流
量との積で決まるポンプ吐出流量が、前記第１の目標回
転数と前記第１の最大吐出流量の積で決まるポンプ吐出
流量よりも少なく、前記第２の目標回転数と前記第２の
最大吐出流量の積で決まるポンプ吐出流量よりも多くな
るように設定されて いることを特徴とする油圧ポンプの
吐出流量制御装置。1. A hydraulic pump comprising a prime mover, a hydraulic pump driven by the prime mover, a volume control mechanism for controlling the discharge volume of the hydraulic pump, and a regulator for driving and controlling the volume control mechanism for the abdomen. In the discharge flow rate control device, a mode setting unit that sets a first mode and a second mode according to a drive mode of a load of the hydraulic pump, a rotation speed setting unit that sets a target rotation speed of the prime mover, and A tilting amount control unit for controlling the tilting amount of the displacement control mechanism is provided, and the tilting amount control unit is provided with a table that determines the maximum discharge flow rate of the hydraulic pump with respect to the target rotation speed of the prime mover, and the regulator. And a first target rotation speed when the first mode is set by the mode setting unit in the table, and a drive control unit for controlling the drive. The first maximum discharge flow rate of the corresponding hydraulic pump, the second target rotation speed lower than the first target rotation speed when the second mode is set by the mode setting unit, and the second target rotation speed corresponding thereto A second maximum discharge flow rate that is higher than the first maximum discharge flow rate, and a target rotation speed set by the rotation speed setting unit intermediate between the first target rotation speed and the second target rotation speed, and Correspondingly, the maximum discharge flow rate that is larger than the first maximum discharge flow rate and smaller than the second maximum discharge flow rate is set .
In addition, the first target rotation speed and the second target rotation speed
Target rotation speed in the middle of the
The pump discharge flow rate, which is determined by the product of
Pump discharge determined by the product of the number of rotations and the first maximum discharge flow rate
Less than the flow rate, the second target speed and the second
It is higher than the pump discharge flow rate determined by the product of the maximum discharge flow rates.
Discharge flow rate control device for hydraulic pumps, which is characterized by the following settings .
御装置において、前記テーブルには、前記第２の目標回
転数より低い前記回転数設定部で設定された目標回転数
に対する最大吐出流量が設定されていることを特徴とす
る油圧ポンプの吐出流量制御装置。2. The discharge flow rate control device for a hydraulic pump according to claim 1, wherein a maximum discharge flow rate with respect to a target rotation speed set by the rotation speed setting unit lower than the second target rotation speed is stored in the table. A discharge flow rate control device for a hydraulic pump, which is set.
転数設定部は、回転数を増加させるアップボタンおよび
回転数を減少させるダウンボタンで構成されていること
を特徴とする油圧ポンプの吐出流量制御装置。3. The discharge of a hydraulic pump according to claim 1 or 2, wherein the rotation speed setting unit includes an up button for increasing the rotation speed and a down button for decreasing the rotation speed. Flow control device.
転数設定部は、スロットルレバーであることを特徴とす
る油圧ポンプの吐出流量制御装置。4. The discharge flow rate control device for a hydraulic pump according to claim 1, wherein the rotation speed setting unit is a throttle lever.
転数設定部は、回転数を指示するダイヤルであることを
特徴とする油圧ポンプの吐出流量制御装置。5. The discharge flow rate control device for a hydraulic pump according to claim 1 or 2, wherein the rotation speed setting unit is a dial for instructing a rotation speed.
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|---|---|---|---|
| JP31347293A JP3373914B2 (en) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | Hydraulic pump discharge flow control device |
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|---|---|---|---|
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1993
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