JPH0124921B2 - - Google Patents

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JPH0124921B2
JPH0124921B2 JP56027298A JP2729881A JPH0124921B2 JP H0124921 B2 JPH0124921 B2 JP H0124921B2 JP 56027298 A JP56027298 A JP 56027298A JP 2729881 A JP2729881 A JP 2729881A JP H0124921 B2 JPH0124921 B2 JP H0124921B2
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JP
Japan
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pump
swash plate
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hydraulic
piston
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JP56027298A
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English (en)
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JPS57143180A (en
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Eiki Izumi
Hiroshi Watanabe
Yukio Aoyanagi
Kazuo Pponma
Yoshio Nakajima
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/002Hydraulic systems to change the pump delivery

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変容量油圧ポンプの制御方法に係
り、ことに可変容量油圧ポンプと油圧アクチユエ
ータとの間に介設される開閉弁を有する油圧閉回
路にあつて可変容量油圧ポンプの吐出量を制御す
る吐出量制御機構を適宜制御する制御方法に関す
る。
第1図は従来の可変容量油圧ポンプの制御方法
が実施される回路の一例を示す油圧閉回路図であ
る。図において1は可変容量油圧ポンプ例えば斜
板ポンプである。2,3はそれぞれ油圧シリン
ダ、油圧モータで、これらは油圧アクチユエータ
を構成している。4はポンプ1の吸排ポートと油
圧シリンダ2との間に介設した開閉弁、5はポン
プ1と油圧モータ3との間に介設した開閉弁、6
はクロスオーバリリーフ弁である。7はポンプ1
の斜板、8はこの斜板7を動作させるピストン
で、これらの斜板7およびピストン8はポンプ1
の吐出量を制御する吐出量制御機構を構成してい
る。9はピストン8に圧油を供給するパイロツト
ポンプ、10はサーボ弁で、このサーボ弁10は
ピストン8とパイロツトポンプ9との間に介設し
てある。11はリリーフ弁、12はタンクであ
る。13aは選択レバーで、開閉弁4,5に電気
的に接続してあり、これらの開閉弁4,5に信号
を送ることによつて当該開閉弁4,5を動作させ
る。13bは操作レバーで、リンク14を介して
斜板7に連結したフイードバツクリンク15、お
よびサーボ弁10に接続してある。
このように構成してある油圧閉回路にあつては
選択レバー13aを操作して開閉弁4、あるいは
開閉弁5に信号を送ることにより、油圧シリンダ
2か油圧モータ3のいずれかが動作する。また上
記とは別の信号を開閉弁4,5に送ることにより
開閉弁4,5の双方が閉じられる。そして操作レ
バー13bを操作することにより、サーボ弁10
が動作し、これに伴つてピストン8が駆動して斜
板7が動作し、この斜板7の傾転角が変つてポン
プ1の吐出量が変化する。
ところで上記の操作に際しては、選択レバー1
3aを中立位置にした場合、すなわち開閉弁4,
5の双方を閉状態にした場合には、ポンプ1の吐
出量が完全に0になるように操作レバー13bを
操作する必要がある。このポンプ1の吐出量が完
全に0になつていない場合には回路内に圧力が発
生し、この圧力はクロスオーバリリーフ弁6の圧
力となる。このような事態はエネルギ損失、機器
類の寿命の短命化、および騒音の発生を招く。し
かし現実には操作レバー13bの不手際な操作や
機構上の原因による影響、すなわちフイードバツ
クリンク15の寸法精度、サーボ弁10の加工精
度、操作レバー13bとサーボ弁10との間のリ
ンク14の調整不良、その他ポンプ1を構成する
部品の精度、当該部品の調整不良等の影響によつ
て上記した吐出量を完全に0にすることはかなり
困難であつた。
本発明はこのような従来技術における実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、油圧アクチユ
エータを動作させる開閉弁が全て閉じられる状態
にあつては、回路内の圧力を上昇させることのな
い可変容量油圧ポンプの制御方法を提供すること
にある。
この目的を達成するために本発明は、吸排ポー
トが開閉弁を介して油圧アクチユエータに接続さ
れかつ吐出側回路に圧力が発生すると吐出量が減
少する方向の力が斜板に作用するように構成され
た中立復帰機能を有する可変容量油圧ポンプの可
吐出量制御機構の両受圧部のいずれか一方に圧油
を供給することにより吐出量を制御する可変容量
油圧ポンプの制御方法において、上記開閉弁の全
てが閉状態となつたときにはこれに追従して上記
吐出量制御機構の上記両受圧部を連通する。
以下、本発明の可変容量油圧ポンプの制御方法
を図に基づいて説明する。
はじめに本発明の制御方法を実施する油圧閉回
路を構成する油圧ポンプにおいて必要な特性につ
いて述べ、次に本発明の制御方法を実施する油圧
閉回路、ならびに制御方法について述べる。
第2図は本発明の可変容量油圧ポンプの制御方
法を実施する油圧閉回路に具備される油圧ポンプ
の一例を示す断面図、第3図は第2図に示す油圧
ポンプのA―A方向矢視図である。この第2,3
図に示す油圧ポンプ1は後述するように回路内に
圧力が生じると、圧力を生じた側のポンプ吐出量
が減少する方向に斜板7が動くようになつてい
る。なお第2図にあつては斜板7の位置制御をす
る部分は省略してある。第2,3図において16
はロータで、原動機等によつて駆動回転する。1
7はプランジヤーで、ロータ16の内部に同心円
上に配置してあり、斜板7と接触しながら回転す
る。このプランジヤー17のストロークは斜板7
の傾転角度で決まり、これによつて吐出量が決ま
る。18はカバー、19はこのカバー18に固定
したバルブプレートである。このバルブプレート
19はロータ16と摺動接触するようになつてい
る。そしてプランジヤ17のストロークで生じた
油の流れはカバー18を経て所定の管路へ伝えら
れる。上記したバルブプレート19は第3図に示
すように左側のポート20はその上端が中心線2
1に対しθ1の角度に、下端がθ2の角度に位置し、
右側のポート22はその上端が中心線21に対し
θ2の角度に、下端がθ1の角度に位置するようにな
つている。ここでθ1<θ2の関係にある。したがつ
てロータ16が第2図の矢印23方向に回転する
と、見掛上バルブプレート19は第3図の矢印2
4方向に回転したことになり、ポート20のある
側が高圧側を構成する。このとき上記のθ1<θ2
関係から斜板支点25を結ぶ線26よりも図示上
方のポート20の部分27の面積は、線26より
図示下方のポート20の部分28の面積に比べて
大きくなつているので、ポンプ1の入力回転数が
一定の場合には、各プランジヤ17が部分27と
連通している時間が各プランジヤ17が部分28
と連通している時間より長くなるので、各プラン
ジヤ17から斜板7の第2図紙面上部に作用する
力が各プランジヤ17から斜板7の第2図紙面下
部に作用する力よりも大きくなるので、斜板7は
中立に復帰する。このような中立復帰機能を有す
るポンプ1は公知のものであり、他にも種々の態
様を取りうる。
第4図は本発明の制御方法を実施する回路の第
1の例を示す油圧閉回路図、第5図は同じく第2
の例を示す油圧閉回路図、第6図は同じく第3の
例を示す油圧閉回路図である。なおこれらの図に
おいて第1図に示した部材と同じ部材は同一の符
号を用いて示してあり、またポンプ1は上記した
特性、すなわち回路の圧力が上昇すると中立に復
帰するという特性を有するものとする。
第4図に示す第1の例にあつては、サーボ弁1
0とピストン8とを連絡する管路に電磁弁29を
介設してある。この電磁弁29は選択レバー13
aに電気的に接続してあり、励磁されない時はサ
ーボ弁10とピストン8とを連絡する管路を上述
した第1図と同様に連通させ、励磁された時はピ
ストン8の両受圧部を短絡し、上記管路を遮断す
るようになつている。またこの電磁弁29は選択
レバー13aが中立位置にあるときに励磁される
ようになつている。
このように構成してある油圧閉回路にあつて
は、選択レバー13aを操作して中立位置にする
と、開閉弁4,5の双方が閉じられ、同時に電磁
弁29が作動してサーボ弁10とピストン8とを
連絡する管路が断たれ、これによつて吐出量制御
機構を構成するピストン8および斜板7の自由動
作が可能となる。したがつて圧油の吐出によるポ
ンプ1のポート圧力の上昇によつて斜板7は中立
に復帰し、当該ポンプ1の吐出量を0にすること
ができる。
また第5図に示す第2の例にあつては、油圧シ
リンダ2に対応する操作レバー30と油圧モータ
3に対応する操作レバー31を設けてあり、制御
装置32で2つのアクチユエータすなわち油圧シ
リンダ2および油圧モータ3の優先順位にしたが
つて開閉弁4,5を制御するようにしてあるとと
もに、ピストン8とパイロツトポンプ9とを連絡
する管路に電磁弁33,34,35,36を設
け、さらに斜板7の位置をフイードバツクする変
位計37を設けてある。上記の電磁弁33〜3
6、および変位計37は制御装置32に電気的に
接続してある。
このように構成してある油圧閉回路にあつては
吐出量制御機構を以下のようにして制御する。な
お以下にあつては電磁弁33,34,35,36
を行列で(33,34,35,36)と表現し、励磁され
ているものを1、励磁されていないものを0と表
わす。たとえば(1,0,1,0)は電磁弁33
と電磁弁35がON、電磁弁34と電磁弁36が
OFFであることを示す。また第5図に示す電磁
弁33〜36は全て励磁されていないものを表わ
すものとする。
今、電磁弁33〜36が(1,1,0,0)の
時はシリンダポート38とパイロツトポンプ9と
が結ばれ、シリンダポート39がタンク12と通
じるので、ピストン8は同図で右方向に駆動され
る。また電磁弁33〜36が(0,0,1,1)
のときは上記と反対にシリンダポート38がタン
ク12と通じるので、ピストン8は同図で左方向
に駆動される。また電磁弁33〜36が(0,
1,1,0)の時は、シリンダポート38,39
間が遮断されるのでピストン8はその位置に保持
される。そして電磁弁33〜36が(0,0、
0,0)の時、あるいは(1,1、1,1)の時
はシリンダポート38,39がタンク12、ある
いはパイロツトポンプ9と結ばれるので、吐出量
制御機構を構成するピストン8および斜板7の自
由動作が可能となる。
制御装置32は操作レバー30,31の信号と
斜板7の位置の信号とを比較し、両者が等しくな
るように電磁弁33〜36を駆動する。そして操
作レバー30,31がいずれも中立の時には、開
閉弁4,5を閉じるように信号を送ると同時に電
磁弁33〜36に(0,0、0,0)または
(1,1、1,1)の信号を送り、ピストン8が
自由に動き得る状態にする。このようにすること
により第4図に示した第1の例における場合と同
様にポンプ1は吐出量0の状態を保持する。
そして第6図に示す第3の例にあつては、吐出
量制御機構を構成するピストンとして両側室の受
圧面積に差のあるピストン40を設けるとともに
このピストン40とパイロツトポンプ9とを連絡
する管路に、制御装置32からの信号によつて動
作する電磁弁41,42,43を介設し、さらに
ポンプ1の入力軸に回転数検出器44を取付け、
この回転数検出器44を制御装置32に電気的に
接続してある。回転数検出器44は例えば磁気ピ
ツクアツプ方式によつて構成してあり、歯車の回
転を磁気でピツクアツプしてパルス出力するよう
になつている。
このように構成してある油圧閉回路にあつては
吐出量制御機構を以下のようにして制御する。な
お以下にあつては上記と同様に電磁弁41〜43
を行列で(41,42,43)と表現し、励磁されてい
るものを1、励磁されていないものを0と表わ
す。また第6図に示す電磁弁41〜43は全く励
磁されていない状態を表わすものとする。そして
ピストン40を図の右方に駆動する時は電磁弁4
1〜43を(1,1,0)、左方に駆動する時は
(1,0,1)、保持する時は(0,1,1)とす
る。ピストン40を外力で自由に動けるようにす
る時は(0,0、0)とする。したがつて第5図
の第2の例における場合と同様に、制御装置32
からは開閉弁4,5が同時に閉となる信号を送る
と同時に、電磁弁41〜43に(0,0、0)の
信号を送るようにする。このようにすることによ
り吐出量制御機構を構成するピストン40は自由
動作が可能となる。
なお上述した第2図に示すポンプ1の斜板7の
中立状態への復元力は、エンジン作動終了直前時
等における場合のようにポンプ1の入力回転数が
非常に遅い場合には、プランジヤ17の1本1本
の油圧の影響で斜板7に対する反力は激しく変動
する。すなわち、プランジヤ17の本数は通常奇
数本であり、プランジヤ17の本数がたとえば7
本のときには、第7図aに示すように、2本のプ
ランジヤ17が部分27に連通しており、1本の
プランジヤ17が部分28に連通している状態と
なることがあり、この状態ではプランジヤ17か
ら斜板7の第2図紙面上部に作用する力がプラン
ジヤ17から斜板7の第2図紙面下部に作用する
力よりも大きくなり、また第7図bに示すよう
に、1本のプランジヤ17が部分27に連通して
おり、2本のプランジヤ17が部分28に連通し
ている状態となることがあり、この状態ではプラ
ンジヤ17から斜板7の第2図紙面上部に作用す
る力がプランジヤ17から斜板7の第2図紙面下
部に作用する力よりも小さくなる。そして、ポン
プ1の入力回転数が大きいときには、斜板7の第
2図紙面上部、下部に作用する力の大小が変動し
たとしても、斜板7の慣性力によつて、斜板7が
変動することはないが、ポンプ1の入力回転数が
非常に小さいときには、斜板7の第2図紙面上
部、下部に作用する力の大小の変動に応じて、斜
板7が変動する。このような場合にあつては、ピ
ストン40が自由に動きうるような状態にあると
斜板7は激しく変動し、ポンプ1を構成する部品
に損傷を生じる恐れがある。この第6図に示す第
3の例はこのような恐れを防止する機能をも有す
るものである。すなわち、斜板7の入力回転数が
上述のように激しく変動する回転数に相応するあ
らかじめ設定した回転数よりも大きいか小さいか
を回転数検出器で検出し、当該入力回転数が上記
設定した回転数よりも大きい場合には、制御装置
32から電磁弁41〜43に(0,0、0)の信
号を送つてピストン40を自由に動かしうるよう
に制御し、当該入力回転数が上記設定した回転数
よりも小さい場合には、それまでのピストン40
を自由に動かす制御に代えて、制御装置32から
電磁弁41〜43に例えば(0,1,1)の信号
を送り、ピストン40の駆動を制約する。このよ
うに制御することによつて上述の恐れを防止する
ことができる。
なお上記では可変容量油圧ポンプと油圧アクチ
ユエータとの間に開閉弁が2つ設けられる油圧閉
回路における場合について述べたが、開閉弁が3
つ以上設けられる油圧閉回路における場合も同様
にして制御がおこなわれる。また上記説明では可
変容量油圧ポンプとして斜板ポンプを挙げている
が、斜軸ポンプであつても同様に制御しうること
はもちろんである。
以上述べたように本発明の可変容量油圧ポンプ
の制御方法にあつては、可変容量油圧ポンプと油
圧アクチユエータとの間に介設される開閉弁の全
てが閉状態となつたときには、これに追従して可
変容量油圧ポンプの吐出量を制御する吐出量制御
機構を自由動作可能な状態に制御するようにして
あることから、全ての開閉弁が閉のときの吐出量
を0にすることができ、従来このような場合に発
生した回路内の圧力を極力抑制することができ、
エネルギ損失、機器類の寿命の短命化、ならびに
騒音の発生を防止できる効果があり、さらに従来
高精度を要求されていた各種部品、例えばポンプ
1を構成する部品等の精度を低くすることのでき
る効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の可変容量油圧ポンプの制御方法
が実施される回路の一例を示す油圧閉回路図、第
2図は本発明の可変容量油圧ポンプの制御方法を
実施する油圧閉回路に具備される油圧ポンプの一
例を示す断面図、第3図は第2図に示す油圧ポン
プのA―A方向矢視図、第4図は本発明の可変容
量油圧ポンプの制御方法を実施する回路の第1の
例を示す油圧閉回路図、第5図は同じく第2の例
を示す油圧閉回路図、第6図は同じく第3の例を
示す油圧閉回路図である、第7図は第2図、第3
図に示した油圧ポンプの動作説明図である。 1…可変容量油圧ポンプ、2…油圧シリンダ、
3…油圧モータ、4,5…開閉弁、7…斜板、
8,40…ピストン、13a…選択レバー、13
b,30,31…操作レバー、29,33,3
4,35,36,41,42,43…電磁弁、3
2…制御装置、37…変位計、44…回転数検出
器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 吸排ポートが開閉弁を介して油圧アクチユエ
    ータに接続されかつ吐出側回路に圧力が発生する
    と吐出量が減少する方向の力が斜板に作用するよ
    うに構成された中立復帰機能を有する可変容量油
    圧ポンプの可吐出量制御機構の両受圧部のいずれ
    か一方に圧油を供給することにより吐出量を制御
    する可変容量油圧ポンプの制御方法において、上
    記開閉弁の全てが閉状態となつたときにはこれに
    追従して上記吐出量制御機構の上記両受圧部を連
    通することを特徴とする可変容量油圧ポンプの制
    御方法。
JP56027298A 1981-02-26 1981-02-26 Control method of variable displacement oil hydraulic pump Granted JPS57143180A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56027298A JPS57143180A (en) 1981-02-26 1981-02-26 Control method of variable displacement oil hydraulic pump

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JP56027298A JPS57143180A (en) 1981-02-26 1981-02-26 Control method of variable displacement oil hydraulic pump

Publications (2)

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JPS57143180A JPS57143180A (en) 1982-09-04
JPH0124921B2 true JPH0124921B2 (ja) 1989-05-15

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ID=12217176

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