JPH0193663A - 油圧閉回路の油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧モータを備えた走行車両の走行駆動系や
油圧ショベルの旋回系に具備される油圧閉回路の油圧駆
動装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図は従来の油圧閉回路の油圧駆動装置を示す回路図
、第４図は従来の制？１１装置を示すブロック図である
。

これらの図に示すように、原動機１は両傾転可変容量形
油圧ポンプ２に接続されて駆動するようになっている。

この両傾転可変容量形油圧ポンプ２は油圧−モータ３に
、互いに吐出口と吸込口を油圧管路で接続され、いわゆ
る油圧閉回路を形成している。この油圧モータ３には負
荷４が接続され駆動される。５はチャージポンプ、６は
チャージ回路の低圧リリーフ弁、７ａ、７ｂはチャージ
回路とメイン回路を結合するチエツク弁、８はフラッシ
ング弁、９はフラッシング回路の低圧リリーフ弁、１０
ａ、１０ｂはメイン回路のクロスオーバーリリーフ弁、
１１は油タンクである。

１２は操作レバーで、この操作レバー１２のレバー操作
量検出器１２ａの出力）ｌは制御装置１３に入力される
。また、圧力変換器１５ａ、１５ｂによって取り出され
たメイン回路の圧力信号Ｐａ。

ｐｂが制御装置１３に入力される。この制御装置１３で
は人力された信号を基にして、斜板傾転指令値Ｘを押し
のけ容積可変機構、例えば斜板制御装置１４に与える。

この斜板制御装置１４がポンプ２の斜板傾転量Ｙを所定
の量に制御する。

制御装置１３は第４図に示すように、加算器１６がレバ
ー操作量信号Ｘ１と斜板傾転指令値Ｘとの差εを演算し
、この加算器１６の出力εにより関数発生器１７が出力
Ｓを発生させる。この出力Ｓは、ε≧０の時、Ｓ＝＋１
、さくＯの時、５−−１を出力される。スイッチ１８は
関数発生器１７あ出力Ｓによって取り込む圧力信号Ｐを
選択する。すなわち、ｓ＝＋ｉの時は圧力信号としてＰ
ａを選択し、５＝−１の時はＰｂを選択する。このスイ
ッチ１８によって選択された圧力信号Ｐに基づいて関数
発生器１９は出力Ｖを発生させる。この関数発生器１９
は圧力信号Ｐと設定圧力値Ｐ０に基づいて、ｐ＜ｐ、の
時は一定値Ｖ０を出力し、ｐ＞ｐ。

の時はＶ＝Ｖ、−Ｋ　（Ｐ−Ｐ、）の値を出力する。

すなわち、圧力信号Ｐが設定圧力値Ｐ０を越えると、そ
の越えた分に比例して出力Ｖを減する。

２０は関数発生器１９の出力Ｖと関数発生器１７の出力
Ｓとの積ΔＸを演算する乗算器である。２１は積分器で
あり、積ΔＸを積分して出力Ｘを発生する。この出力Ｘ
が斜板傾転指令値として斜板制御装置１４へ与えられる
ことになる。

上記した従来の油圧閉回路の油圧駆動装置は、次のとお
り動作する。

最初に油圧モータ３を正の回転方向に加速する場合を説
明する。操作レバー１２を中立の状態から正の方向に急
激に操作した場合に、Ｘは積分器２１の影響で急激には
変化しないからＸｌ＞Ｘ、すなわちε〉０であり、Ｓ＝
＋１となり、ｐ＝ｐａであり、関数発生器１９の出力■
は■。である。

したがって、乗算器２０の出力ΔＸ＝■。となる。

これにより斜板傾転指令値Ｘは最大速度で増大し、そし
て斜板制御装置１４の動作によりポンプ２の斜板傾転量
Ｙが最大速度で増大する。このポンプ２の吐出流量Ｑｐ
は斜板傾転量Ｙに比例するから、その変化量ｄＱｐ／ｄ
ｔも最大値となる。したがって、回路圧力Ｐａが急激に
立上り、短時間で圧力信号Ｐが設定圧力値Ｐ０を越える
。そして、Ｐ＞ｐｏとなると、関数発生器１９の出力Ｖ
はＶ＝Ｖ０−Ｋ　（Ｐ−Ｐ、）で変化するから、圧力の
上昇につれてΔＸが減じることにより斜板傾転速度が減
じて圧力の上昇速度もゆるやかになる。さらに圧力が上
昇すると、Ｖ＜Ｏとなり、斜板傾転量Ｙが減ることにな
るから圧力も下降に転する。そして、回路圧力ＰａはＰ
ｏの近くの一定値に整定して油圧モータ３が加速される
。

次に、正方向に回転している油圧モータ３を減速して停
止させる場合について説明する。これは操作レバー１２
を正の位置から急激に中立に戻すことになる。この時、
Ｘｌ−Ｘ＝ε〈Ｏとなるから関数発生器１７の出力Ｓは
−１となり、スイッチ１８により圧力信号Ｐとしてｐｂ
が選択され、また、乗算器２０によりΔＸ＝−Ｖとなる
。減速開始状態でＦＤＰ、とすると、乗算器２０の出力
ΔＸ　＝　−Ｖ、となり、ポンプ２の斜板傾転ｉｔＹは
最大速度で中立に向かう。このため、吸込流量が急激に
減少するから回路圧力ｐｂが急激に上昇する。そして、
圧力信号Ｐが設定圧力値Ｐ０を越えると、関数発生器１
９の出力Ｖが減少するために斜板傾転速度の大きさが減
少する。すなわち、圧力の上昇につれて斜板傾転速度の
大きさが滅じて圧力の上昇速度もゆるやかになる。さら
に圧力が上昇すると、Ｖ＜Ｏとなり、そのためにΔＸ＞
。

となり、斜板傾転量が増加することになる。すなわち、
ポンプ２の吸込流量が増えるため回路圧力ｐｂも下降に
転じる。そして、加速時と同様に、回路圧力ｐｂはＰｏ
の近くに整定して油圧モータ３が減速することになる。

なお、負の方向においても、吸込側と吐出側が逆転する
だけで、前述した正の方向の場合と同様に制御される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述のように構成される従来の油圧閉回路の
油圧駆動装置にあっては、斜板傾転ｆｉＹが斜板傾転指
令値Ｘにすばや（応答せず、実際は斜板傾転量Ｙの動き
には多少の遅れがある。例えば正回転の加速時、斜板傾
転ＩＹが増加することによって回路圧力Ｐａが１昇し、
ｐ＞ｐ、となると斜板傾転量Ｙはその傾転速度を小さく
して圧力の上昇速度を抑えようとする。しかし、Ｐ＝Ｐ
。

になるまでの回路圧力の上昇速度が大きいと圧力が短時
間で太き（なり、すぐＶ＜Ｑとなり斜板傾転Ｉ指令値Ｘ
は減少し始める。しかし、斜板制御装置に応答遅れがあ
ると、斜板傾転量Ｙはすぐには減少し始めないために回
路圧力Ｐａは上昇を続け、必要以上に大きな値になって
しまう。すなわち、回路圧力の上昇速度をＶｐ、応答遅
れ時間をΔｔとするとΔＰ　＝　ｖ’ｐ　ＸΔｔとなり
、−このΔＰだけ応答遅れのない場合の回路圧力より大
きくなってしまうのである。また、斜板傾転ｆｉＹが減
少することにより回路圧力Ｐａが小さくなり、■〉０と
なり斜板傾転指令値Ｘは増加し始める。この時も応答遅
れにより、斜板傾転ｉＹはすぐには増加し始めないため
に回路圧力Ｐａは下降を続け、必要以上に小さな値にな
ってしまう。

このように斜板制御装置の応答遅れのために回路圧力の
行きすぎ量が太き（なり、大きな圧力振動が生ずるとい
う問題点がある。

本発明は、上記した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、押しのけ容積可変機構の応答
遅れに伴う回路圧力の行きすぎ量を抑制することのでき
る油圧閉回路の油圧駆動装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明は、原動機で駆動され
る可変容量形油圧ポンプと負荷を駆動する油圧モータと
を油圧閉回路結合するとともに、可変容量形油圧ポンプ
の押しのけ容積を制御する押しのけ容積可変機構と、回
路圧力と設定圧力との偏差を求める演算手段を具備し、
この偏差に応じて上記押しのけ容積可変機構に回路圧力
を設定圧力に近づける制御信号を出力する制御装置とを
備え、上記押しのけ容積を変えることにより上記油圧モ
ータの回転速度を制御する油圧閉回路の油圧駆動装置に
おいて、上記制御装置が、上記回路圧力の変化の大きさ
を求める演算手段と、この演算手段で求めた回路圧力の
変化の大きさに応じて上記制御信号の値を補正する補正
手段を備えた構成にしである。

〔作用〕

本発明は、上記のように、制御装置が回路圧力の変化の
大きさを求める演算手段と、その変化の大きさに応じて
制御信号の値を補正する補正手段を備えた構成にしであ
ることから、制御装置から押しのけ容積可変機構に出力
される制御信号は、回路圧力の変化の大きさに応じてそ
の値を小さくするように、あるいは大きくするように補
正され、これにより押しのけ容積可変機構の応答遅れに
伴う回路圧力の行きすぎ量を抑制することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の油圧閉回路の油圧駆動装置を図に基づい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は制御
装置の構成を示すブロック図であって、従来例に対応す
る部分には同一符号をつけて詳細な説明を省略する。

本発明は従来例の制御装置１３に代えて制御装置１３′
を使用し、その出力Ｘ“を斜板制御装置１４に与えるこ
とを特徴とする。

この制御装置１３″は第２図に示すように、加算器１６
がレバー操作量信号Ｘｌと斜板傾転指令値Ｘとの差εを
演算し、この加算器１６の出力εにより関数発生器１７
が出力Ｓを発生させる。この出力Ｓは、ε≧０の時、３
＝＋　１．　ε〈０の時、５＝−１を出力される。スイ
ッチ１８は関数発生器１７の出力Ｓによって取り込む圧
力信号Ｐを選択する。すなわち、Ｓ＝＋１の時は圧力信
号としてＰａを選択し、５＝−１の時はｐｂを選択する
。

このスイッチ１８によって選択された圧力信号Ｐに基づ
いて関数発生器１９は出力Ｖを発生させる。

この関数発生器１９は圧力信号Ｐと設定圧力値Ｐ０に基
づいて、ＦＤＰ、の時は一定値ｖ０を出力し、Ｐ　＞　
Ｐ　ｏ　（Ｄ時はＶ＝Ｖ０−Ｋ　（Ｐ−Ｐ、）（７）値
を出力する。２０は乗算器、２１は積分器である。

２２ａ、２２ｂは微分器で、回路圧力Ｐａ、Ｐｂの変化
の大きさを検出し、それぞれＤＰａ、ＤＰｂを出力する
。２３はスイッチで、関数発生器１７の出力Ｓの値によ
り、微分器２２ａ、２２ｂの出力ＤＰａ。

ＤＰｂを選択し、出力ＤＰを選択する。すなわち、Ｓ＝
＋１の時、ＤＰ＝ＤＰａ、５＝−１の時、ＤＰ＝ＤＰｂ
となる。２４は関数発生器で、スイッチ２３の出力ＤＰ
を入力として出力Ｘ１を発生する。すなわち、Ｘ＋　＝
　　Ｋ＋　ＤＰ　（Ｋ＋：比例定数）を出力する。２５
は乗算器で、関数発生器１７の出力Ｓと関数発生器２４
の出力Ｘ、の積を演算してＸｄを出力する。２６は加算
器で、積分器２１の出力Ｘと乗算器２５の出力Ｘｄとを
加え合わせてＸ′を出力する。この出力Ｘ′が斜板傾転
指令値として斜板制御装置１４へ与えられることになる
。これら関数発生器２４、乗算器２５、加算器２６によ
り制御信号の値を補正する補正手段が構成されている。

次に、上述のように構成される油圧閉回路の油圧駆動回
路の動作について述べる。

例えば、油圧モータ３を正の回転方向に加速する場合を
説明する。この時、従来例の場合と同様に、Ｘ　ａ−Ｘ
＝ε〉Ｏであり、関数発生器１７によりＳ＝＋１となり
、Ｐ＝Ｐａとなる。また、Ｓ＝＋１であることから、Ｄ
　Ｐ　”　Ｄ　Ｐ　ａ　、　Ｘ　ｄ　＝　Ｘ　ｒとなる
。ここで、斜板傾転量Ｙが増加し、回路圧力Ｐａが上昇
すると、圧力の上昇速度は微分器２２ａによって検出さ
れＤＰａとして出力される。今ＤＰａ＞０であるからＸ
＋　＜０．Ｘｄ＜Ｑとなる。

これにより斜板傾転指令値Ｘ’　＝Ｘ＋Ｘｄ＝Ｘ−に＋
　ＤＰａ＜）（となる。

このように、回路圧力の上昇速度が大きいとその上昇速
度に応じた分だけの斜板傾転量Ｙを従来の斜板傾転指令
値Ｘより減じた斜板傾転指令値Ｘ“を出力する。これに
より、回路圧力Ｐａの上昇速度が抑えられることになる
。ここで、回路圧力の行きすぎ量Δｐ＝ｖｐｘΔｔであ
るから、この圧力の上昇速度Ｖｐが抑えられることによ
り行きすぎ量ΔＰが抑えられる。

このように構成しである上述した実施例にあっては制御
装置１３”が回路圧力の変化の大きさを求める微分器２
２ａ、２２ｂと、その変化の大きさに応じて制御信号の
値を補正する関数発生器２４、乗算器２５、加算器２６
等を備えた構成にしであることから、制御装置１３′か
ら斜板制御装置１４に出力される制御信号は回路圧力の
変化の大きさに応じてその値を小さ（するように、ある
いは大きくするように補正され、これにより斜板制御装
置１４の応答遅れに伴う回路圧力の行きすぎ量を抑制す
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明の油圧閉回路の油圧駆動装置は、以上のように構
成しであることから、押しのけ容積可変機構の応答遅れ
に伴う回路圧力の行きすぎ量を抑制でき、したがって応
答遅れにもかかわらず回路圧力の制御を良好におこなう
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧閉回路の油圧駆動装置の一実施例
を示す回路図、第２図は同装置の制御装置の構成を示す
ブロック図、第３図は従来の油圧閉回路の油圧駆動装置
を示す回路図、第４図は同装置の制御装置の構成を示す
ブロック図である。 １・−・・・−原動機、２・−−−−−・−可変容量膨
油圧ポンプ、３−・・・・−油圧モータ、１３”−−−
−−−一制御装置、１４・−一斜板制御装置、１６　、
　２６−−−−−・−加算器、２２ａ。 ２２　ｂ−−−−−−一微分器、２４・−一一一一・関
数発生器、２５・・−一・乗算器。 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原動機で駆動される可変容量形油圧ポンプと負荷
   を駆動する油圧モータとを油圧閉回路結合するとともに
   、可変容量形油圧ポンプの押しのけ容積を制御する押し
   のけ容積可変機構と、回路圧力と設定圧力との偏差を求
   める演算手段を具備し、この偏差に応じて上記押しのけ
   容積可変機構に回路圧力を設定圧力に近づける制御信号
   を出力する制御装置とを備え、上記押しのけ容積を変え
   ることにより上記油圧モータの回転速度を制御する油圧
   閉回路の油圧駆動装置において、上記制御装置が、上記
   回路圧力の変化の大きさを求める演算手段と、この演算
   手段で求めた回路圧力の変化の大きさに応じて上記制御
   信号の値を補正する補正手段を備えたことを特徴とする
   油圧閉回路の油圧駆動装置。