JP4976920B2 - Pump discharge control device - Google Patents

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Description

本発明は、ポンプ吐出量制御装置の改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement of a pump discharge amount control device.

従来より、馬力(即ち出力)が略一定となるような等馬力特性で吐出圧と吐出流量を制御する馬力制御レギュレータを備える斜板式ピストンポンプが知られている(特許文献1参照)。この斜板式ピストンポンプは、ミニショベル等の油圧機械に使用され、斜板式ピストンポンプは油圧機械のエンジンからの出力により駆動されている。   Conventionally, a swash plate type piston pump including a horsepower control regulator that controls a discharge pressure and a discharge flow rate with a constant horsepower characteristic in which horsepower (that is, output) becomes substantially constant is known (see Patent Document 1). The swash plate type piston pump is used in a hydraulic machine such as a mini excavator, and the swash plate type piston pump is driven by an output from an engine of the hydraulic machine.

このような従来の油圧機械の油圧回路において、斜板式ピストンポンプと同軸に配置されたパイロット圧用ギアポンプが設けられ、このパイロット圧の作動油が流通する流路にオリフィスを設け、その前後差圧を用いて斜板の傾転角度を制御する傾転レギュレータに作用する信号圧を調整し、斜板式ピストンポンプの回転数に応じて吐出流量が可変となるように制御することが行われる。
特開2002−202063号公報
In such a hydraulic circuit of a conventional hydraulic machine, a pilot pressure gear pump disposed coaxially with a swash plate type piston pump is provided. The signal pressure acting on the tilt regulator that controls the tilt angle of the swash plate is adjusted to control the discharge flow rate to be variable according to the rotational speed of the swash plate type piston pump.
JP 2002-202063 A

しかしながら、傾転レギュレータの目標差圧は、ピストンポンプの定格回転数での運転時に設定するが、例えばピストンポンプの定格回転数が低い側にばらついた場合には、吐出流量が減少し、油圧機械に備えられたアクチュエータの動作速度が低下する虞が生じる。   However, the target differential pressure of the tilt regulator is set during operation at the rated speed of the piston pump. For example, if the rated speed of the piston pump varies to the lower side, the discharge flow rate decreases, and the hydraulic machine There is a risk that the operating speed of the actuator included in the actuator will be reduced.

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ピストンポンプの定格回転数がばらついても所定の吐出流量を維持するポンプ吐出量制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a pump discharge amount control device that maintains a predetermined discharge flow rate even if the rated rotational speed of the piston pump varies.

本発明は、斜板の傾転角度に応じて油圧回路に供給するポンプ吐出量が可変となる第1のポンプと、供給される制御圧力の上昇に応じて前記斜板の傾転角度を減少させる傾転アクチュエータと、前記傾転アクチュエータに供給する前記制御圧を前記ポンプ吐出圧に応じて変化させる第1のレギュレータと、前記第1のレギュレータから前記傾転アクチュエータに供給される制御圧を前記油圧回路の負荷圧に応じて調整する第2のレギュレータと、備えたポンプ吐出量制御装置において、前記第1のポンプと連動する第2のポンプと、前記第2のポンプの吐出回路に介装しオリフィスと前記オリフィスの前後差圧の上昇に応じて前記第2のレギュレータにより調整される前記制御圧を減じるように駆動するアクチュエータと、前記オリフィスと並列に設けられ、当該オリフィスの前後差圧が所定値を越えると開くリリーフ弁と、を備え、前記ポンプの所定回転数以上では、前記リリーフ弁が開くことにより前記前後差圧が略同一に維持され、前記第1のポンプのポンプ吐出量がそれ以上には増加しないようにしたことを特徴とするポンプ吐出量制御装置である。 The present invention provides a first pump in which a pump discharge amount supplied to a hydraulic circuit is variable according to a tilt angle of the swash plate, and reduces a tilt angle of the swash plate according to an increase in the supplied control pressure. A tilting actuator, a first regulator that changes the control pressure supplied to the tilting actuator according to the pump discharge pressure, and a control pressure supplied from the first regulator to the tilting actuator. in the pump discharge amount control device and a second regulator to adjust in accordance with the load pressure of the hydraulic circuit, via a second pump in conjunction with the first pump, the discharge circuit of said second pump instrumentation and the orifice, and an actuator for driving so as to reduce the control pressure that is adjusted by the second regulator in response to an increase in differential pressure across the orifice, the orifice Scan and provided in parallel, the differential pressure of the orifice and a relief valve that opens when exceeding a predetermined value, the predetermined rotational speed or more of the pump, the differential pressure by the relief valve is opened is substantially the same is maintained in the pump discharge amount of the first pump is a pump discharge amount control apparatus, characterized in that to not increase any more.

本発明によれば、駆動源の回転数が所定回転数以上の場合にオリフィスがリリーフ機能を作用して差圧を所定差圧に維持するともに、第1ポンプの吐出流量を所定回転数での吐出流量に維持するようにレギュレータが第1ポンプへ供給する油圧を制御するため、駆動源の回転数のばらつきにより第1ポンプの定格回転数がばらついても所定の吐出流量を維持することができる。   According to the present invention, when the rotational speed of the drive source is equal to or higher than the predetermined rotational speed, the orifice operates a relief function to maintain the differential pressure at the predetermined differential pressure, and the discharge flow rate of the first pump at the predetermined rotational speed. Since the regulator controls the hydraulic pressure supplied to the first pump so as to maintain the discharge flow rate, the predetermined discharge flow rate can be maintained even if the rated rotation speed of the first pump varies due to variations in the rotation speed of the drive source. .

図1は、本発明の油圧回路のオリフィス構造を適用する油圧回路図である。   FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram to which an orifice structure of a hydraulic circuit according to the present invention is applied.

本油圧回路には同軸上に配置され、エンジン1により駆動される2個のポンプが備えられる。第1ポンプ10は、吐出流量可変可能な斜板式2連ピストンポンプであり、第2ポンプ12はエンジン1の回転数に応じて吐出流量が規定される、例えば、ギアポンプで構成される。   The hydraulic circuit is provided with two pumps arranged coaxially and driven by the engine 1. The first pump 10 is a swash plate type double piston pump capable of changing the discharge flow rate, and the second pump 12 is constituted by, for example, a gear pump whose discharge flow rate is defined according to the rotational speed of the engine 1.

第1ポンプ10は吐出口16を備え、吐出口16に第1メイン流路20が連通し、その第1ポート24から作動油が、不図示の流路を通じて、例えばショベルのバケットを駆動するバケットシリンダに供給される。第2ポンプ12の吐出口28に第2メイン流路36が連通し、第2ポート32から低圧(いわゆるパイロット圧)の作動油が供給される。   The first pump 10 includes a discharge port 16, a first main flow path 20 communicates with the discharge port 16, and hydraulic oil from the first port 24 drives, for example, a shovel bucket through a flow path (not shown). Supplied to the cylinder. The second main flow path 36 communicates with the discharge port 28 of the second pump 12, and low pressure (so-called pilot pressure) hydraulic oil is supplied from the second port 32.

油圧回路には、第1ポンプ10の駆動馬力が略一定となるように吐出圧に応じて吐出流量を制御するため、第1ポンプ10の斜板を傾転する馬力制御レギュレータ40を備える。   The hydraulic circuit includes a horsepower control regulator 40 that tilts the swash plate of the first pump 10 in order to control the discharge flow rate according to the discharge pressure so that the driving horsepower of the first pump 10 becomes substantially constant.

馬力制御レギュレータ40は、3ポート2位置切換弁であって、スプールの一端にはポジションa、bで切り換わるように第1ポンプ10の吐出圧が第1元圧流路50から第1信号圧流路58を介して信号圧として供給される。スプールの他端には、供給される油圧に抗する馬力制御スプリング44の付勢力が作用する。   The horsepower control regulator 40 is a three-port two-position switching valve, and the discharge pressure of the first pump 10 is changed from the first source pressure channel 50 to the first signal pressure channel so that one end of the spool is switched at positions a and b. 58 is supplied as a signal pressure. The urging force of the horsepower control spring 44 against the supplied hydraulic pressure acts on the other end of the spool.

馬力制御レギュレータ40は、スプールの一端に作用する第1ポンプ10の吐出圧に基づく信号圧と、他端に作用する馬力制御スプリング44の付勢力との大小関係によりポジションa、bが規定される。   The horsepower control regulator 40 has positions a and b defined by the magnitude relationship between the signal pressure based on the discharge pressure of the first pump 10 acting on one end of the spool and the urging force of the horsepower control spring 44 acting on the other end. .

馬力制御レギュレータ40は、第1ポンプ10の吐出圧に基づく信号圧が馬力制御スプリング44の付勢力より小さい場合にはポジションbに切り換わり、サーボ弁であるロードセンシングバルブ42に繋がる第3元圧流路75と、ドレン流路59を介して各ポンプの吸入側へ繋がる吸入側流路56が連通状態となる。   The horsepower control regulator 40 switches to the position b when the signal pressure based on the discharge pressure of the first pump 10 is smaller than the urging force of the horsepower control spring 44, and the third original pressure flow connected to the load sensing valve 42 which is a servo valve. The suction side flow path 56 connected to the suction side of each pump via the path 75 and the drain flow path 59 is in communication.

一方、第1ポンプ10の吐出圧に基づく信号圧が馬力制御スプリング44の付勢力より大きい場合には、ポジションaに切り換わり、第1メイン流路20の作動油が導かれる第1元圧流路50と第3元圧流路75とが連通状態となる。   On the other hand, when the signal pressure based on the discharge pressure of the first pump 10 is larger than the urging force of the horsepower control spring 44, the first original pressure flow path is switched to the position a and the hydraulic oil in the first main flow path 20 is guided. 50 and the 3rd original pressure flow path 75 will be in a communication state.

馬力制御レギュレータ40によって切り換えられる第3元圧流路75の圧力を第1ポンプ10の斜板の傾転角を変える大径アクチュエータ76に伝達する第4元圧流路74の途中にロードセンシングレギュレータとしてのロードセンシングバルブ42が設けられる。ロードセンシングバルブ42は、第1、第2ポート24、32等に作用する油圧回路負荷圧を検知して切り換わり、このため、ロードセンシングバルブ42のスプールの両端には、スプールの位置決めのための信号圧がそれぞれ加わる。1つは第3ポート60からの油圧であり、この第3ポート60は、第1、第2ポート24、26下流に設置された不図示のコントロールバルブの上流側の圧力の基づく圧力が供給される。ここで、コントロールバルブは、油圧機械、例えばパワーショベルのバケットを操作するバケットシリンダを制御するためのバルブである。   A load sensing regulator is provided in the middle of the fourth source pressure channel 74 that transmits the pressure of the third source pressure channel 75 switched by the horsepower control regulator 40 to the large diameter actuator 76 that changes the tilt angle of the swash plate of the first pump 10. A load sensing valve 42 is provided. The load sensing valve 42 is switched by detecting the hydraulic circuit load pressure acting on the first and second ports 24, 32 and the like. For this reason, both ends of the spool of the load sensing valve 42 are for positioning the spool. Each signal pressure is applied. One is the hydraulic pressure from the third port 60, and the third port 60 is supplied with pressure based on the pressure upstream of a control valve (not shown) installed downstream of the first and second ports 24 and 26. The Here, the control valve is a valve for controlling a bucket cylinder for operating a bucket of a hydraulic machine, for example, a power shovel.

また、第3ポート60の油圧に基づく信号圧に抗して第4ポート62からの油圧が2つ目の信号圧としてスプールの反対端に作用する。この第4ポート62にはコントロールバルブ下流の流路が接続し、したがって、第4ポート62からスプールに供給される油圧は、例えばバケットシリンダに供給される負荷圧に基づく圧力となる。   In addition, the hydraulic pressure from the fourth port 62 acts on the opposite end of the spool as the second signal pressure against the signal pressure based on the hydraulic pressure of the third port 60. A flow path downstream of the control valve is connected to the fourth port 62, and therefore the hydraulic pressure supplied from the fourth port 62 to the spool is, for example, a pressure based on the load pressure supplied to the bucket cylinder.

さらに第3ポート60からの信号圧に抗する作用力として、油圧アクチュエータ64の作用力がスプールに作用するように構成される。   Further, the acting force of the hydraulic actuator 64 is configured to act on the spool as the acting force against the signal pressure from the third port 60.

油圧アクチュエータ64には、第2ポンプ12からのパイロット作動油がピストンを挟んだ左右の油室に差圧流路70、第2メイン流路36を通じてそれぞれ供給されるが、図中右側の油室に接続する第2メイン流路36途中にはオリフィス68が設置され、差圧流路70がオリフィス68の上流から分岐しており、このため、ロードセンシングバルブ42のスプールに接続する油圧アクチュエータ64はオリフィス68の前後差圧に応じてロッドを図中右側、すなわち、スプールを右側へ移動する作用力を生じる。   Pilot hydraulic oil from the second pump 12 is supplied to the hydraulic actuator 64 via the differential pressure channel 70 and the second main channel 36 to the left and right oil chambers sandwiching the piston, respectively. An orifice 68 is installed in the middle of the second main flow path 36 to be connected, and the differential pressure flow path 70 is branched from the upstream side of the orifice 68. Therefore, the hydraulic actuator 64 connected to the spool of the load sensing valve 42 is connected to the orifice 68. In response to the differential pressure before and after, an acting force is generated to move the rod to the right side in the figure, that is, to move the spool to the right side.

したがって、ロードセンシングバルブ42の位置は、スプールに作用する第3ポート60からの作動油の油圧(信号圧)に対して、第4ポート62からの作動油の油圧(信号圧)と油圧アクチュエータ64の作用力との合計の作用力の大小関係により規定される。   Accordingly, the position of the load sensing valve 42 is such that the hydraulic oil pressure (signal pressure) from the fourth port 62 and the hydraulic actuator 64 are different from the hydraulic pressure (signal pressure) from the third port 60 acting on the spool. It is defined by the magnitude relationship of the total acting force with the acting force.

ロードセンシングバルブ42は3つのポートを備え、第3ポート60からの信号圧が第4ポート62等からの合算信号圧より大きいときにはスプールが図中左側へ移動し、ポジションdの位置となり、第1メイン流路20に接続して高圧の作動油が流通する第2元圧流路73と第1ポンプ10の斜板を傾転する大径アクチュエータ76に接続する第4元圧流路74とが連通する。   The load sensing valve 42 has three ports. When the signal pressure from the third port 60 is larger than the total signal pressure from the fourth port 62 and the like, the spool moves to the left side in the figure and becomes the position d. A second source pressure channel 73 connected to the main channel 20 through which high-pressure hydraulic fluid flows and a fourth source pressure channel 74 connected to a large-diameter actuator 76 that tilts the swash plate of the first pump 10 communicate with each other. .

一方、第3ポート60からの信号圧が第4ポート62等の合算信号圧より小さいときには、スプールが図中右側へ移動してポジションcの位置となり、馬力制御レギュレータ40に連通する第3元圧流路75と第4元圧流路74とが連通する。   On the other hand, when the signal pressure from the third port 60 is smaller than the total signal pressure of the fourth port 62 and the like, the spool moves to the right side in the drawing to the position c, and the third original pressure flow communicating with the horsepower control regulator 40 The passage 75 and the fourth source pressure passage 74 communicate with each other.

ロードセンシングバルブ42から大径アクチュエータ76に供給される作動油圧が上昇すると、大径アクチュエータ76は斜板の傾転角度を少なくする方向、つまり第1ポンプ10の吐出流量が少なくなる方向へ斜板を傾転させる。この大径アクチュエータ76による作用力に抗する作用力を生じる小径アクチュエータ78が設けられ、この小径アクチュエータ78は大径アクチュエータ76よりピストンの受圧面積が小さく構成される。小径アクチュエータ78には第1メイン流路20から分岐する第5元圧流路61から油圧が供給される。したがって、仮に同一の油圧が作用したとしても大径アクチュエータ76の受圧面積と小径アクチュエータ78の受圧面積との大小関係により斜板の傾転角度が規定される。   When the hydraulic pressure supplied from the load sensing valve 42 to the large-diameter actuator 76 increases, the large-diameter actuator 76 reduces the tilt angle of the swash plate, that is, in the direction in which the discharge flow rate of the first pump 10 decreases. Tilt. A small-diameter actuator 78 that generates an action force that opposes the action force of the large-diameter actuator 76 is provided. The small-diameter actuator 78 is configured so that the pressure receiving area of the piston is smaller than that of the large-diameter actuator 76. The small-diameter actuator 78 is supplied with hydraulic pressure from a fifth original pressure channel 61 that branches from the first main channel 20. Therefore, even if the same hydraulic pressure is applied, the tilt angle of the swash plate is defined by the magnitude relationship between the pressure receiving area of the large diameter actuator 76 and the pressure receiving area of the small diameter actuator 78.

油圧アクチュエータ64には、第2ポンプ12のパイロット圧の作動油が油室内に供給される。油圧アクチュエータ64のピストンを挟み、右側(ロードセンシングバルブ42側)の油室には第2メイン流路36を通じて、左側の油室には第2メイン流路36から分岐した差圧流路70からそれぞれ油圧が供給される。また、図中右側の油室に接続する第2メイン流路36と差圧流路70との分岐点と油圧アクチュエータ64との間にオリフィス68が設置され、オリフィス68の前後の圧力差が油圧アクチュエータ64のピストンに作用し、この差圧に応じてロードセンシングバルブ42のスプールに接続する油圧アクチュエータ64のロッドが伸張して図中右側、すなわち、スプールを右側へ移動する作用力を生じる。オリフィス68と並列にリリーフ弁69が設けられ、オリフィス前後差圧が所定値を越えるとリリーフ弁69が開き、このため、オリフィス68の前後間の差圧は、第2ポンプ12の所定の吐出圧以上、言い換えるとエンジン1の所定の回転数以上では所定差圧に維持される。   The hydraulic actuator 64 is supplied with hydraulic oil at the pilot pressure of the second pump 12 into the oil chamber. The piston of the hydraulic actuator 64 is sandwiched, and the oil chamber on the right side (load sensing valve 42 side) passes through the second main channel 36, and the oil chamber on the left side from the differential pressure channel 70 branched from the second main channel 36, respectively. Hydraulic pressure is supplied. Further, an orifice 68 is installed between the branch point of the second main flow path 36 and the differential pressure flow path 70 connected to the oil chamber on the right side in the drawing and the hydraulic actuator 64, and the pressure difference before and after the orifice 68 is determined by the hydraulic actuator. In response to this differential pressure, the rod of the hydraulic actuator 64 connected to the spool of the load sensing valve 42 expands to generate an acting force that moves the spool to the right side in the drawing, that is, to the right side. A relief valve 69 is provided in parallel with the orifice 68, and when the differential pressure across the orifice exceeds a predetermined value, the relief valve 69 opens. For this reason, the differential pressure between the front and rear of the orifice 68 is a predetermined discharge pressure of the second pump 12. As described above, in other words, a predetermined differential pressure is maintained at a predetermined rotational speed of the engine 1 or more.

次に、馬力制御レギュレータ40の作用を説明する。   Next, the operation of the horsepower control regulator 40 will be described.

このように構成された油圧回路において、油圧回路に負荷圧が作用しているとき、つまり、ロードセンシングバルブ42が負荷を検出しているときには、ロードセンシングバルブ42のスプールは作用する前記信号圧等の差に応じて図中右側へと移動し、所定負荷圧以上でポジションcに切り換わる。この状態において、第1ポンプ10の吐出圧が上昇すると、馬力制御スプリング44の付勢力に抗して、馬力制御レギュレータ40のスプールが図中右側へ移動し、ポジションaに切り換わり、第1ポンプ10の吐出圧の作動油が調圧されて第1元圧流路50、第3元圧流路75を通じてロードセンシングバルブ42へ送られる。ロードセンシングバルブ42はポジションcの位置にあるため、第3元圧流路75からの作動油が第4元圧流路74を通じて大径アクチュエータ76に供給され、大径アクチュエータ76は供給される油圧の上昇に応じて第1ポンプ10の斜板の傾転角度を小さくするようにストロークする。   In the hydraulic circuit configured as described above, when a load pressure is applied to the hydraulic circuit, that is, when the load sensing valve 42 detects a load, the spool of the load sensing valve 42 acts on the signal pressure, etc. In accordance with the difference, the right side of the figure moves to the right, and the position c is switched over at a predetermined load pressure or higher. In this state, when the discharge pressure of the first pump 10 rises, the spool of the horsepower control regulator 40 moves to the right in the figure against the urging force of the horsepower control spring 44 and switches to the position a. The hydraulic oil having a discharge pressure of 10 is regulated and sent to the load sensing valve 42 through the first source pressure channel 50 and the third source pressure channel 75. Since the load sensing valve 42 is at the position c, the hydraulic oil from the third source pressure channel 75 is supplied to the large diameter actuator 76 through the fourth source pressure channel 74, and the large diameter actuator 76 increases the supplied hydraulic pressure. Accordingly, the stroke is performed so as to reduce the tilt angle of the swash plate of the first pump 10.

したがって、第1ポンプ10の吐出圧が上昇すると、第1ポンプ10の斜板の傾転角度を変化させ、吐出流量が低減する。   Therefore, when the discharge pressure of the first pump 10 increases, the tilt angle of the swash plate of the first pump 10 is changed, and the discharge flow rate is reduced.

これに対して、第1ポンプ10の吐出圧が低下すると、馬力制御スプリング44の付勢力で馬力制御レギュレータ40のスプールが図中左側へ移動してポジションbに切り換わり、第3元圧流路75とドレン流路59を介して吸入側流路56とが連通する。第3元圧流路75は、ロードセンシングバルブ42のポジションcを介して、第4元圧流路74と連通する。したがって大径アクチュエータ76の作動油が第4元圧流路74、第3元圧流路75を通じて吸入側流路56に排出され、第1ポンプ10の斜板の傾転角度を規定する大径アクチュエータ76に作用する油圧が小さくなり、小径アクチュエータ78により第1ポンプ10の斜板の傾転角度を大きくする。これにより、第1ポンプ10の吐出流量が増加する方向へと変化する。   On the other hand, when the discharge pressure of the first pump 10 decreases, the spool of the horsepower control regulator 40 moves to the left in the figure by the urging force of the horsepower control spring 44 and switches to the position b. And the suction side channel 56 communicate with each other through the drain channel 59. The third source pressure channel 75 communicates with the fourth source pressure channel 74 via the position c of the load sensing valve 42. Therefore, the hydraulic oil of the large diameter actuator 76 is discharged to the suction side flow path 56 through the fourth original pressure flow path 74 and the third original pressure flow path 75, and the large diameter actuator 76 defining the tilt angle of the swash plate of the first pump 10. The hydraulic pressure acting on the swash plate of the first pump 10 is increased by the small diameter actuator 78. Thereby, it changes to the direction where the discharge flow volume of the 1st pump 10 increases.

ここで、馬力制御レギュレータ40の馬力制御スプリング44には第1ポンプ10の斜板の傾転角がフィードバックされ、ポンプ吐出圧とバランスした位置で斜板を停止させる。つまり、馬力制御スプリング44は、一端を第1ポンプ10の斜板に連結されており、斜板が傾転して、吐出流量が減少する方向へ変化すると、馬力制御スプリング44は付勢力が増大し、その反対側に斜板が傾転すると付勢力が減少する。このため、第1ポンプ10の吐出圧に対応する斜板傾転角となると馬力制御スプリング44とのバランスにより馬力制御レギュレータ40のポジションが交互に切り換わり、大径アクチュエータ76に供給される油圧が維持され、結局ポンプ吐出圧に応じて定まる吐出流量となる。   Here, the tilt angle of the swash plate of the first pump 10 is fed back to the horsepower control spring 44 of the horsepower control regulator 40, and the swash plate is stopped at a position balanced with the pump discharge pressure. That is, one end of the horsepower control spring 44 is connected to the swash plate of the first pump 10, and when the swash plate tilts and changes in a direction in which the discharge flow rate decreases, the horsepower control spring 44 increases the urging force. When the swash plate tilts to the opposite side, the urging force decreases. Therefore, when the swash plate tilt angle corresponding to the discharge pressure of the first pump 10 is reached, the position of the horsepower control regulator 40 is alternately switched by the balance with the horsepower control spring 44, and the hydraulic pressure supplied to the large-diameter actuator 76 is changed. The discharge flow rate is maintained and eventually determined according to the pump discharge pressure.

このように、第1ポンプ10の吐出圧が上昇するとその吐出流量を減少させ、一方、吐出圧が低下すると吐出流量を増大させるように制御することで、吐出圧と吐出流量とに応じて定まる第1ポンプ10の駆動馬力を略一定に制御する等馬力制御とすることができる。   As described above, the discharge flow rate is decreased when the discharge pressure of the first pump 10 is increased, and on the other hand, the discharge flow rate is increased according to the discharge pressure and the discharge flow rate when the discharge pressure is decreased. It can be set as equal horsepower control for controlling the driving horsepower of the first pump 10 to be substantially constant.

次に、スプール両端に作用する信号圧のバランスに応じて変位するロードセンシングバルブ42の作用について説明する。   Next, the action of the load sensing valve 42 that is displaced according to the balance of the signal pressure acting on both ends of the spool will be described.

例えばバケットシリンダに供給される負荷圧が無負荷であるような低負荷の場合には、低い負荷圧に応じてロードセンシングバルブ42がポジションdに切り換わり、第1ポンプ10の吐出圧に基づく油圧を、第2元圧流路73、第4元圧流路74を通じて大径アクチュエータ76に供給する。したがって、大径アクチュエータ76と小径アクチュエータ78とに同圧の油圧が供給され、第1ポンプ10の斜板の傾転角は、これらアクチュエータ76、78の受圧面積の比に応じて最小になる。   For example, in the case of a low load where the load pressure supplied to the bucket cylinder is no load, the load sensing valve 42 switches to the position d according to the low load pressure, and the hydraulic pressure based on the discharge pressure of the first pump 10. Is supplied to the large-diameter actuator 76 through the second source pressure channel 73 and the fourth source pressure channel 74. Accordingly, the hydraulic pressure of the same pressure is supplied to the large-diameter actuator 76 and the small-diameter actuator 78, and the tilt angle of the swash plate of the first pump 10 is minimized according to the ratio of the pressure receiving areas of these actuators 76 and 78.

このように、負荷圧が無負荷状態のような低圧の場合には、等馬力制御を実施せずに第1ポンプ10の吐出圧が低くても吐出流量を最小値まで減少させるようにする。   In this way, when the load pressure is a low pressure such as an unloaded state, the discharge flow rate is reduced to the minimum value even if the discharge pressure of the first pump 10 is low without performing the equal horsepower control.

この状態から負荷が増加して、第3ポート60からの信号圧と第4ポート62、油圧アクチュエータ64等からの合算信号圧との差圧が変化して、差圧に応じてスプールが図中右側に移動する。スプールの位置が、ポジションcとポジションdとの間の中間位置に設定される場合には、第2元圧流路73と第3元圧流路75とが第4元圧流路74に連通する。   The load increases from this state, and the differential pressure between the signal pressure from the third port 60 and the total signal pressure from the fourth port 62, the hydraulic actuator 64, etc. changes, and the spool is shown in the figure according to the differential pressure. Move to the right. When the position of the spool is set at an intermediate position between the position c and the position d, the second source pressure channel 73 and the third source pressure channel 75 communicate with the fourth source pressure channel 74.

このため、大径アクチュエータ76には第2元圧流路73と第3元圧流路75とからロードセンシングバルブ42の開度に応じて作動油が供給される。ここで、ロードセンシングバルブ42に供給される油圧は、第1メイン流路20に接続する第2元圧流路73の油圧のほうが馬力制御レギュレータ40に接続する第3元圧流路75からの油圧より高く設定される。このため、ロードセンシングバルブ42がポジションcとdの中間開度では、調圧された油圧は、第2元圧流路73からの影響で相対的に高圧の油圧が第4元圧流路74から大径アクチュエータ76に供給される。これにより、第1ポンプ10の傾転角は相対的に小さく、すなわち吐出流量も前記馬力制御時よりも相対的に小さくなる。   Therefore, hydraulic oil is supplied to the large-diameter actuator 76 from the second source pressure channel 73 and the third source pressure channel 75 according to the opening degree of the load sensing valve 42. Here, the hydraulic pressure supplied to the load sensing valve 42 is higher than the hydraulic pressure from the third source pressure channel 75 connected to the horsepower control regulator 40 in the second source pressure channel 73 connected to the first main channel 20. Set high. For this reason, when the load sensing valve 42 is at an intermediate opening between the positions c and d, the regulated hydraulic pressure is larger than the fourth source pressure channel 74 due to the influence of the second source pressure channel 73. To the radial actuator 76. Thereby, the tilt angle of the first pump 10 is relatively small, that is, the discharge flow rate is also relatively smaller than that during the horsepower control.

次にエンジン回転数によるポンプ吐出流量制御について説明する。   Next, pump discharge flow rate control based on engine speed will be described.

したがって、エンジン1の回転数が低くオリフィス68の差圧が所定差圧より十分に小さい場合には、馬力制御レギュレータ40のポジションd側の開度が大きく、大径アクチュエータ76に作用する油圧が第2元圧流路73からの高圧側の油圧に近く、第1ポンプ10の吐出流量が制限される。   Therefore, when the rotational speed of the engine 1 is low and the differential pressure of the orifice 68 is sufficiently smaller than the predetermined differential pressure, the opening on the position d side of the horsepower control regulator 40 is large, and the hydraulic pressure acting on the large-diameter actuator 76 is the first. Close to the high pressure side hydraulic pressure from the binary pressure flow path 73, the discharge flow rate of the first pump 10 is limited.

そして、エンジン1の回転数が上昇してオリフィス68での差圧が大きくなるほど、大径アクチュエータ76に供給される調圧された油圧は、第3元圧流路75からの低圧側の油圧の分担率が高くなるため低下し、結果として第1ポンプ10の吐出流量はエンジン1の回転数の上昇とともに増加する。   Then, as the rotational speed of the engine 1 increases and the differential pressure at the orifice 68 increases, the regulated hydraulic pressure supplied to the large-diameter actuator 76 is shared by the low-pressure side hydraulic pressure from the third source pressure channel 75. As the rate increases, it decreases, and as a result, the discharge flow rate of the first pump 10 increases as the rotational speed of the engine 1 increases.

このように、オリフィス68が生じる差圧が所定差圧に達するまでは、第1ポンプ10の吐出流量はエンジン1の回転数の上昇に比例して増加するように制御される。   Thus, until the differential pressure generated by the orifice 68 reaches a predetermined differential pressure, the discharge flow rate of the first pump 10 is controlled to increase in proportion to the increase in the rotational speed of the engine 1.

オリフィス68は第1ポンプ10の所定の回転数以上ではリリーフ弁69が開いて、差圧を所定値に維持するリリーフ機構を備えており、第1ポンプ10(≒エンジン1)の所定回転数以上で、ロードセンシングバルブ42は回転数による調圧制御により一定に保持される。したがって、所定差圧を生じるエンジン1の回転数以上では、ロードセンシングバルブ42が同一開度であっても回転数の上昇による大径アクチュエータ76に供給されるポンプ吐出圧の上昇に応じて、第1ポンプ10の斜板の傾転角度は吐出流量を減少させる方向へと変化する。よって、全体の第1ポンプ10の吐出流量としては、エンジン1の回転数の増加による吐出流量の増加分と斜板の傾転角度の変化による吐出流量の減少分とがキャンセルされ、所定差圧を生じるエンジン1の回転数以上では第1ポンプ10の吐出流量は略一定に制御される。   The orifice 68 is provided with a relief mechanism that maintains the differential pressure at a predetermined value by opening the relief valve 69 at a predetermined rotational speed of the first pump 10 or more, and is above the predetermined rotational speed of the first pump 10 (≈engine 1). Thus, the load sensing valve 42 is held constant by pressure regulation control based on the rotational speed. Therefore, at a speed higher than the rotational speed of the engine 1 that generates a predetermined differential pressure, even if the load sensing valve 42 has the same opening, the first pressure is increased according to the increase in the pump discharge pressure supplied to the large-diameter actuator 76 due to the increased rotational speed. The tilt angle of the swash plate of one pump 10 changes in the direction of decreasing the discharge flow rate. Therefore, as the overall discharge flow rate of the first pump 10, the increase in the discharge flow rate due to the increase in the number of revolutions of the engine 1 and the decrease in the discharge flow rate due to the change in the tilt angle of the swash plate are cancelled. The discharge flow rate of the first pump 10 is controlled to be substantially constant above the engine 1 speed.

次にリリーフ機構付きオリフィス68を設けた効果について図2を用いて説明する。   Next, the effect of providing the orifice 68 with the relief mechanism will be described with reference to FIG.

図2において、破線は従来の第1ポンプ回転数(≒エンジン1の回転数)に対する吐出流量の特性を示し、回転数の上昇に比例して吐出流量が増加する。そして定格回転数で所定の吐出流量となるように設定され、定格回転数以上でも吐出流量は回転数に比例して増加している。しかしながら、例えば、エンジン1の回転数のばらつきにより第1ポンプ10の定格回転数が低下する場合には、吐出流量がAだけ減少することになり、作動油が供給されるアクチュエータの動作速度が低下することになる。   In FIG. 2, the broken line indicates the characteristic of the discharge flow rate with respect to the conventional first pump rotation speed (≈the rotation speed of the engine 1), and the discharge flow rate increases in proportion to the increase in the rotation speed. And it sets so that it may become predetermined | prescribed discharge flow rate with a rated rotation speed, and even if it exceeds a rated rotation speed, the discharge flow rate is increasing in proportion to rotation speed. However, for example, when the rated rotational speed of the first pump 10 decreases due to variations in the rotational speed of the engine 1, the discharge flow rate decreases by A, and the operating speed of the actuator supplied with hydraulic oil decreases. Will do.

本発明では、所定差圧を生じるエンジン1の所定回転数以上で差圧を一定に維持するリリーフ機能を備えたオリフィス68をロードセンシングバルブ42に信号圧を供給する流路に設けた。このため、所定回転数以上ではオリフィス68のリリーフ機能により差圧は所定差圧に維持され、エンジン1の回転数の上昇に伴って、斜板の傾転角度を吐出流量が減少するように変化させることで、第1ポンプ10のの吐出流量を一定とする。そして、所定差圧が生じる定格回転数の下限値での吐出流量を第1ポンプ10の定格回転数の吐出流量と同じとなるように斜板の傾転角度を設定する。   In the present invention, the orifice 68 having a relief function for maintaining the differential pressure constant at a predetermined rotational speed of the engine 1 that generates the predetermined differential pressure is provided in the flow path for supplying the signal pressure to the load sensing valve 42. For this reason, the differential pressure is maintained at a predetermined differential pressure by the relief function of the orifice 68 at a predetermined rotational speed or higher, and the tilt angle of the swash plate changes so that the discharge flow rate decreases as the rotational speed of the engine 1 increases. By doing so, the discharge flow rate of the first pump 10 is made constant. Then, the tilt angle of the swash plate is set so that the discharge flow rate at the lower limit value of the rated rotational speed at which the predetermined differential pressure occurs is the same as the discharge flow rate at the rated rotational speed of the first pump 10.

このような構成とすることで、エンジンの定格回転数がばらついても第1ポンプ10から吐出される吐出流量を定格回転数での規定の吐出流量として、作動油が供給される、例えばアクチュエータの動作速度を一定に維持することができる。   With such a configuration, even when the rated rotational speed of the engine varies, the hydraulic fluid is supplied with the discharge flow rate discharged from the first pump 10 as the specified discharge flow rate at the rated rotational speed. The operation speed can be kept constant.

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

本発明は、油圧機械に用いられる油圧回路に適用することができる。   The present invention can be applied to a hydraulic circuit used in a hydraulic machine.

本発明を適用する油圧回路図である。It is a hydraulic circuit diagram to which the present invention is applied. 本発明の流量特性を説明する図である。It is a figure explaining the flow volume characteristic of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
10 第1ポンプ
12 第2ポンプ
20 第1メイン流路
24 第1ポート
28 吐出口
32 第2ポート
36 第2メイン流路
40 馬力制御レギュレータ(第1のレギュレータ)
42 ロードセンシングバルブ(第2のレギュレータ)
44 馬力制御スプリング
50 第1元圧流路
56 吸入側流路
58 第1信号圧流路
59 ドレン流路
64 油圧アクチュエータ
68 オリフィス
69 リリーフ弁
70 差圧流路
73 第2元圧流路
74 第4元圧流路
75 第3元圧流路
76 大径アクチュエータ
78 小径アクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 10 1st pump 12 2nd pump 20 1st main flow path 24 1st port 28 Discharge port 32 2nd port 36 2nd main flow path 40 Horsepower control regulator (1st regulator)
42 Load sensing valve (second regulator)
44 Horsepower Control Spring 50 First Primary Pressure Channel 56 Suction Side Channel 58 First Signal Pressure Channel 59 Drain Channel 64 Hydraulic Actuator 68 Orifice 69 Relief Valve 70 Differential Pressure Channel 73 Second Source Pressure Channel 74 Fourth Source Pressure Channel 75 Third source pressure channel 76 Large diameter actuator 78 Small diameter actuator

Claims (3)

斜板の傾転角度に応じて油圧回路に供給するポンプ吐出量が可変となる第1のポンプと、
供給される制御圧力の上昇に応じて前記斜板の傾転角度を減少させる傾転アクチュエータと、
前記傾転アクチュエータに供給する前記制御圧を前記ポンプ吐出圧に応じて変化させる第1のレギュレータと、
前記第1のレギュレータから前記傾転アクチュエータに供給される制御圧を前記油圧回路の負荷圧に応じて調整する第2のレギュレータと、
備えたポンプ吐出量制御装置において、
前記第1のポンプと連動する第2のポンプと、
前記第2のポンプの吐出回路に介装しオリフィスと
前記オリフィスの前後差圧の上昇に応じて前記第2のレギュレータにより調整される前記制御圧を減じるように駆動するアクチュエータと、
前記オリフィスと並列に設けられ、当該オリフィスの前後差圧が所定値を越えると開くリリーフ弁と、
を備え、
前記ポンプの所定回転数以上では、前記リリーフ弁が開くことにより前記前後差圧が略同一に維持され、前記第1のポンプのポンプ吐出量がそれ以上には増加しないようにしたことを特徴とするポンプ吐出量制御装置。
A first pump in which a pump discharge amount supplied to the hydraulic circuit is variable according to a tilt angle of the swash plate;
A tilt actuator that reduces the tilt angle of the swash plate in response to an increase in the supplied control pressure;
A first regulator that changes the control pressure supplied to the tilt actuator according to the pump discharge pressure;
A second regulator for adjusting a control pressure supplied from the first regulator to the tilting actuator according to a load pressure of the hydraulic circuit;
In the pump discharge amount control device equipped with
A second pump in conjunction with the first pump;
An orifice interposed in the discharge circuit of the second pump ;
An actuator that drives to reduce the control pressure adjusted by the second regulator in response to an increase in differential pressure across the orifice;
A relief valve that is provided in parallel with the orifice and opens when a differential pressure across the orifice exceeds a predetermined value;
With
In more than a predetermined rotational speed of said pump, and wherein the differential pressure by the relief valve is opened is maintained substantially the same, and to a pump discharge amount of the first pump does not increase any more Pump discharge amount control device.
所定回転数は、前記第1ポンプの定格回転数のばらつきの下限値であることを特徴とする請求項1に記載のポンプ吐出量制御装置。 Predetermined rotational speed, the pump discharge amount control apparatus according to claim 1, characterized in that the lower limit value of the variation of the rated speed of the first pump. 所定回転数の吐出流量は、前記第1ポンプの定格回転数の吐出流量とすることを特徴とする請求項1または2に記載のポンプ吐出量制御装置。 Predetermined discharge flow rate of the rotation speed, the pump discharge amount control apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the discharge flow rate of the rated speed of the first pump.
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