JPH03125002A

JPH03125002A - 油圧駆動システム

Info

Publication number: JPH03125002A
Application number: JP26368489A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kanai; 隆史金井; Takeshi Ichiyanagi; 健一柳; Masami Ochiai; 落合　正己; Hideyo Kato; 英世加藤; Yusuke Kajita; 勇輔梶田; Kazunori Nakamura; 和則中村
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1991-05-28

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〕本発明は油圧ショベル等の複数の被駆動部材を有する作
業機械に用いる油圧駆動システムに係わり、特に、油圧
ポンプの吐出圧力が複数の油圧アクチュエータの最高負
荷圧力よりも一定値だけ高くなるようにポンプ吐出量を
制御し、アクチュエータに圧油を供給するロードセンシ
ング制御方式のポンプレギュレータ装置を備えた油圧駆
動システムに関する。

〔従来の技術〕

近年、油圧ショベル、油圧クレーン等、複数の被駆動体
を駆動する複数の油圧アクチュエータを備えた油圧駆動
システムにおいては、油圧ポンプの吐出圧力を負荷圧力
又は要求流量に連動して制御すると共に、流量制御弁に
関連して圧力補償弁を配置し、この圧力補償弁で流量制
御弁の前後差圧を制御して、複合駆動時の供給流量を安
定して制御することが行われている。このうち、油圧ポ
ンプの吐出圧力を負荷圧力に連動して制御するものの代
表例として、ＤＥ−Ａｌ−３５３５７７１号（米国特許
４，７３８，１０２号、特開昭６２−８８８０３号に対
応）等に記載のロードセンシング制御がある。ロードセ
ンシング制御とは、油圧ポンプの吐出圧力が複数のアク
チュエータの最高負荷圧力よりも一定値だけ高くなるよ
うにポンプ吐出量を制御するものであり、この従来例に
おいてはそのために、油圧ポンプの吐出圧力と複数の油
圧アクチュエータの最高負荷圧力との差圧に応答して油
圧ポンプの斜板位置を制御するポンプレギュレータ装置
を設けている。

そのポンプレギュレータ装置は、油圧ポンプの押しのけ
容積可変部材、例えば斜板を駆動するシリンダと、この
シリンダの動きを制御する切換弁とを有し、切換弁には
、ポンプ吐出圧力と最高負荷圧力がフィードバックされ
ており、ポンプ吐出圧力が最高負荷圧力よりもばねで設
定した値を加えた圧力より高いときは、油圧ポンプの押
しのけ容積、すなわち、ポンプ容量を減少させ、低いと
きは増加させるように駆動シリンダを動かす。

また、そのポンプレギュレータ装置は、方向切換弁が全
て中立位置にあるときに油圧ポンプの放熱等を行なわせ
る目的で、油圧ポンプの斜板を最小傾転位置に保持し、
最小吐出量を確保する構成となっている。油圧ポンプの
吐出管路にはポンプ吐出圧力と最高負荷圧力との差圧に
応答して作動するアンロード弁が接続され、その差圧が
アンロード弁のばねで設定した値に達すると最小傾転位
置にある油圧ポンプの吐出量のほぼ全量をタンクに流出
し、ポンプ吐出圧力の上昇を規制する。アンロード弁の
ばねの設定値は、アクチュエータの駆動中にアンロード
弁が動作することを避けるために、ポンプレギュレータ
装置の切換弁のばねの設定値よりも高い値となっている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の油圧駆動システムにお
いて次のような問題があった。

今、方向切換弁の１つを操作して対応するアクチュエー
タを一定速度で動かしている場合を考える。このとき、
ポンプレギュレータ装置の切換弁はポンプ吐出圧力と最
高負荷圧力とばねとのバランスでほぼ中央の切換位置に
あり、この位置でポンプ容量を一定に制御している。こ
こで、他の方向切換弁の１つを操作して対応するアクチ
ュエータを動かそうとすると、ポンプ吐出量が不足し、
ポンプ吐出圧力が低下する。その結果、ポンプレギュレ
ータ装置の切換弁は油圧ポンプの容量を増加させるよう
にばねの付勢方向に切り換わる。ポンプ吐出量が増加し
、必要流量に達するとポンプ吐出圧力が上昇する。この
とき、ポンプレギュレータ装置の切換弁がもとの中央位
置に切り換わったときには、ポンプ吐出圧力をその切換
弁に導くパイロットラインの圧力伝達遅れや、斜板を含
むポンプレギュレータ装置の応答遅れ、主として斜板の
応答遅れのため、ポンプ吐出量は必要流量以上に増加し
てしまう。したがって、ポンプ吐出圧力はさらに上昇す
る。この圧力上昇は必要流量と実際の吐出量の差に比例
し、わずかな流量差によって大きな圧力変化を引き起こ
す。このため、次の瞬間にはポンプレギュレータ装置の
切換弁がポンプ吐出圧力の付勢方向に切り換わり、ポン
プ容量を急激に減少させる。ここで、再びポンプ吐出量
の減少のしすぎから、ポンプ吐出圧力の低下、その結果
としてポンプ容量の急激な増加を招き、ポンプ容量の増
加、減少を激しく繰り返すいわゆる、ポンプ容量制御の
ハンチングが生じる。

以上の現象は、１つのアクチュエータを駆動していると
きの負荷の急変や、方向切換弁の操作量の変化によって
も引き起こされる。

なお、アンロード弁は前述したその使用目的から、最小
傾転時のポンプ吐出量のほぼ全量を流す必要があるので
、大きな開口面積を確保しなければならず、このため弁
スプールを小さくできないので、ばねの初期荷重も太き
（設定する必要がある。したがって、圧力の急変に対し
ての作動遅れは避けられず、上述したポンプ容量制御の
応答遅れによる圧力の急変には対応できず、ハンチング
を防止できない。

本発明の目的は、ロードセンシング制御方式のポンプレ
ギュレータ装置を備えた油圧駆動システムにおいて、ポ
ンプ容量制御のハンチングを防止する油圧駆動システム
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、上記目的のため、前記ポンプ吐出圧力
と前記最高負荷圧力との差圧を検出する差圧計と、前記
差圧計の出力に基づいて前記差圧を前記設定値に保持す
るための制御目標値を演算する演算器とを有する前記ポ
ンプレギュレータ手段のための制御手段を有し、前記制
御手段の入出力特性を、前記差圧が前記設定値を含む所
定の範囲にあるときはその差圧と前記制御目標値とが所
定の比例性′を持ち、差圧が前記所定の範囲を越えると
差圧の変化に対して前記制御目標値がほぼ一定または比
較的小さな比例性を持つように設定した油圧駆動システ
ムが提供される。

好ましくは、前記差圧計は、前記差圧が前記所定の範囲
にあるときはその差圧と出力とが所定の比例性を持ち、
差圧が前記所定の範囲を越えると差圧の変化に対して出
力がほぼ一定または比較的小さな比例性を持つような入
出力特性を有し、これにより前記制御手段の入出力特性
が得られる。

この場合、その差圧計は好ましくは、前記差圧の大きさ
を検出体の移動距離に変換する手段と、前記検出体の移
動距離を検出する手段と、前記差圧が前記所定の範囲を
越えると前記検出体の移動を制限するストッパとで構成
される。

また、差圧計は、前記差圧の大きさを検出体の荷重に変
換する手段と、前記検出体の荷重を検出する手段と、前
記差圧が前記所定の範囲を越えるとこれら前記差圧の変
化を制限する弁手段とで構成してもよい。

また、差圧計でなく、前記差圧が前記所定の範囲にある
ときは、入力と前記制御目標値とが所定の比例性を持ち
、差圧が前記所定の範囲を越えると入力の変化に対して
前記制御目標値がほぼ一定または比較的小さな比例性を
持つように前記演算器の入出力特性を設定してもよい。

〔作用〕

このように構成した本発明においては、ポンプレギュレ
ータ装置の制御手段の入出力特性を上述のように設定す
ることにより、ポンプレギュレータ手段の応答遅れのた
めポンプ吐出量が必要流量以上に増加して、ポンプ吐出
圧力と最高負荷圧力との差圧が所定の範囲を越えると制
御目標値がほぼ一定またはその変化が比較的小さくなる
ので、これに伴ってポンプレギュレータ手段が制御され
る結果、当該差圧の極端な上昇が防止され、ポンプ容量
制御のハンチングの発生が抑制される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。

第１図において、１は可変容量型の油圧ポンプであり、
押しのけ容積可変機構、すなわち、斜板２により容量を
制御される。油圧ポンプ１より吐出された圧油は吐出管
路３から圧力補償弁４Ａ。

４Ｂおよび方向切換弁５Ａ、５Ｂを経て、負荷である油
圧シリンダ６Ａ、６Ｂに供給され、これを駆動する。回
路の最高圧力はリリーフ弁７で規制される。

圧力補償弁４Ａには、パイロットライン８により方向切
換弁５Ａの上流の圧力、すなわち、入口圧力が閉弁方向
にフィードバックされ、同時にパイロットライン９によ
り油圧シリンダ６Ａの負荷圧力、すなわち、方向切換弁
５Ａの出口圧力が開弁方向にフィードバックされる。ま
た、開弁方向に付勢するばね１０が設けられている。こ
の構成により、油圧シリンダ６Ａの作動中、方向切換弁
５Ａの前後差圧かばね１０で設定された値より大きい場
合には流路面積を減少させ、小さい場合は増加させる。

この作用により、方向切換弁５Ａの前後差圧はばね１０
で設定された一定の値に保たれる。このため、ポンプ吐
出圧力または負荷圧力が変動しても、方向切換弁５Ａの
前後差圧が一定となるので、方向切換弁５Ａの通路面積
が一定である限り油圧シリンダ６Ａの駆動速度は変化し
ない。圧力補償弁４Ｂも同様である。

複数のシリンダ６Ａ、６Ｂの負荷圧力は高圧選択弁１１
により最高負荷圧力ＰＬＩＩｌａ！が選択され、パイロ
ットライン１２に送られる。

油圧ポンプ１の容量、すなわち、斜板２の傾転位置はロ
ードセンシング制御方式のポンプレギュレータ装置１３
により制御される。ポンプレギュレータ装置１３は、油
圧ポンプ１の斜板２を駆動するシリンダ１４と、シリン
ダ１４の動きを決める切換弁１５とを有している。切換
弁１５はソレノイド１６ａ、１６ｂを有する電磁弁であ
り、差圧計１７と演算器１８とからなる制御手段により
切換制御される。

差圧計１７は吐出管路３に接続されたパイロットライン
１９とパイロットライン１２の差圧、すなわち、ポンプ
吐出圧力Ｐ＄と最高負荷圧力ＰＬｍａｘとの差圧ΔＰを
検出し、電気的な信号を配線２０を通して演算器１８に
伝える。演算器１８はマイクロコンピュータ等で構成さ
れており、差圧ΔＰが設定値ΔＰｃ以上のときは差圧を
小さくするための制御目標値を演算し、電気的な信号を
配線２１ａを通してソレノイド１６ａに送り、これを励
磁し、ポンプ吐出量を減少するように切換弁１５を駆動
する一方、差圧ΔＰが設定値ΔＰｃ以下のときは差圧を
大きくするための制御目標値を演算し、電気的な信号を
配線２１ｂを通してソレノイド２１ｂに送り、これを励
磁し、ポンプ吐出量を増加するように切換弁１５を駆動
する。これにより、油圧ポンプの吐出圧力Ｐｓは最高負
荷圧力Ｐ　Ｌａａｘよりも設定値ΔＰｃだけ高く保つよ
うにポンプ容量が制御される。

また、ポンプレギュレータ装置１３は、方向切換弁５Ａ
、５Ｂが全て中立位置にあるとき、すなわち、負荷圧力
が零のときに、油圧ポンプ１の放熱等を行なわせる目的
で、斜板２を最小傾転位置に保持し、最小吐出量を確保
するように、シリンダ１４と斜板２との位置関係を定め
ている。

吐出管路３にはアンロード弁２２が設けられている。ア
ンロード弁２２は全ての方向切換弁５Ａ。

５Ｂが中立位置にあるときに、油圧ポンプ１の上述した
最小吐出量のほぼ全量を戻り回路に流出させる、すなわ
ち、アンロードするためのものであり、アンロード弁２
２にはパイロットライン２３によりポンプ吐出圧力がフ
ィードバックされ、パイロットライン２４により最高負
荷圧力がフィードバックされ、最高負荷圧力がフィード
バックされる側にばね２５が設けられている。ポンプ吐
出圧力と最高負荷圧力との差圧ΔＰがばね２５で設定し
た値より高くなろうとするとアンロード弁２２は開弁じ
てポンプ吐出量を流出し、ポンプ吐出圧力を実質的に無
負荷でばね２５の設定した値に保持する。

演算器１８の設定値ΔＰｃは、圧力補償弁４Ａ。

４Ｂのばね１０の設定値に各部の圧損を加味した値に等
しいか、それよりも大きな値であり、アンロード弁２２
のばね２５の設定値は、油圧シリンダ６Ａ、６Ｂの駆動
中にアンロード弁２２が動作することを避けるために演
算器１８の設定値ΔＰＣよりもさらに高い値となってい
る。

−例として、リリーフ弁７の設定圧力を２８０ｋｇ／ｃ
ｄとすると、ばね２５の設定値は２５）ｃｇ／ｃｆｆｌ
。

演算器１８の設定値ΔＰｃは１５ｋｇ／ｃａｒ、ばね１
０の設定値は８ｋｇ／ａｌである。

差圧計１７の構造を第２図に示す。３つのケース３０．
３１．３２からボディが構成され、中央のケース３１内
にはピストン３３が内装され、その両側の圧力室３４．
３５にばね３６．３７が配装されている。また、中央の
ケース３１には３つのポー）３８，３９．４０が設けら
れ、圧力室３４．３５はそのうちの２つのポート３８．
３９にそれぞれ連通している。ピストン３３のケース３
０側のピストンロッド３３Ａの端部にはストッパ４１が
設けられ、ストッパ４１はケース４０または４１に当り
、ピストン３３の移動距離をδに制限する。ピストン３
３のケース３２側のピストンロッド３３Ｂは、ケース３
２に取り付けられたストロークセンサ４２の入力軸４３
に当接している。

ストッパ４１および入力軸４３がそれぞれ位置する室４
４．４５は上述のもう１つのポート４０に連通し、ドレ
ンを排出する。

差圧計１７のポート３８はパイロットライン２４に接続
され、ポンプ吐出圧力Ｐｔが導かれ、ポート３９はパイ
ロットライン１２に接続され、最高負荷圧力ＰＬｍａｘ
が導かれる。また、ポート３１はタンクに接続される。

差圧計１７の動作を説明する。ポート３８．３９に導か
れるポンプ吐出圧力Ｐｇと最高負荷圧力ＰＬｍａｘとの
差圧ΔＰが設定値ΔＰｃにあるときにピストン３３が図
示の中央位置にあるようにばね３６．３７の初期荷重が
設定される。差圧ΔＰが設定値ΔＰｃよりも高くなると
、すなわち、ポンプ吐出圧力Ｐｓが最高負荷圧力ＰＬＩ
ＩＩＩＸに設定値ΔＰｃを加算した値より高くなると、
ピストン３３は図示右方向に移動する。この移動距離を
Ｘとすると、力の釣り合いは（ＦＯＩ−ｋｌ　ｘ）　＋Ｐｓ　　・Ａ＝　（Ｆｅ２＋
に２　ｘ）　＋ＰＬｍａｘ・Ａとなる。ここで、ＦＯＩ
、　　Ｆｅ２はばね３６，３７の初期荷重、ｋｌ、に２
はばね３６，３７のばね定数、Ａはピストン３３の受圧
面積である。この式を変形するとｘ＝　（Ａ／　（ｋｌ　＋に２　）　）　　（Ｐｓ　−
ＰＩＩＩ＋ａｘ）＋　（（Ｆｏｌ−Ｆｅ２）　／　（ｋ
ｌ　＋に２　）　）となり、Ｋ＝Ａ／　（ｋｌ　＋に２
　）　、Ｃ＝　（Ｆｏｌ　−Ｆｅ２）　／　（ｋｌ　＋
に２　’）と置くと、ΔＰ＝Ｐｇ　−ＰＬｍ＊ｘなので
、Ｘ二にΔＰ＋Ｃとなる。差圧ΔＰがさらに大きくなり、Ｘがδを越えよ
うとすると、ストッパ４１がケース３１に当り、ピスト
ン３３の移動距離が制限される。差圧の高低が逆の場合
は、ストッパ４１がケース３０に当り、同様にピストン
３３の移動距離が制限される。

ピストン３３の動きはストロークセンサ４２に伝えられ
、差圧ΔＰの変化をピストン位置の変化として検出する
。

このように動作する差圧計１７の入出力特性を第３図（
Ａ）に示す。図中、Ｖｃは差圧ΔＰの設定値ΔＰｃに対
応する差圧計の出力であり、ストロークセンサ４２は、
差圧ΔＰが設定値ΔＰｃにあり、ピストン３３が図示の
中央位置にあるときにＶｃを出力するように設定しであ
る。これにより差圧計１７は、差圧ΔＰが設定値ΔＰｃ
を含む所定の範囲ΔＰ１〜ΔＰ２にあるときはその差圧
ΔＰと差圧計１７の出力Ｖとが所定の比例性を持ち、差
圧ΔＰがその所定の範囲ΔＰ１〜ΔＰ２を越えると差圧
の変化に対して出力Ｖがほぼ一定となるような入出力特
性を持つ。

この差圧計１７の入出力特性に対して、演算器１８の入
出力特性は第３図（Ｂ）のように設定される。すなわち
、入力Ｖと制御目標値、すなわち、出力Ｘは比例性を持
ち、差圧がΔＰｃにあり、差止針１７の出力がＶｃのと
き出力Ｘが零となるように設定しである。演算器１８の
出力Ｘが負のとき、電気信号は切換弁１５のソレノイド
１６ａに送られ、正のときソレノイド１６ｂに送られる
。

両者を合成した制御手段の入出力特性を第３図（Ｃ）に
示す。すなわち、差圧計１７と演算器１８とからなる制
御手段は、差圧ΔＰが設定値ΔＰＣを含む所定の範囲Δ
ｐｔ〜ΔＰ２にあるときはその差圧ΔＰと演算器１８の
制御目標値Ｘとが所定の比例性を持ち、差圧ΔＰが所定
の範囲ΔＰ１〜ΔＰ２を越えると差圧の変化に対して制
御目標値Ｘがほぼ一定となるように入出力特性が設定さ
れている。

次に、このように構成した本実施例の動作を説明する。

今、方向切換弁５Ａ、５Ｂの１つ、例えば方向切換弁５
Ａを操作して油圧シリンダ６Ａを一定速度で動かしてい
る場合を考える。このとき、ポンプレギュレータ装置１
３の切換弁１５はポンプ吐出圧力と最高負荷圧力とばね
１５ａ、１５ｂのバランスでほぼ中央の切換位置にあり
、この位置で斜板２の傾転位置、すなわち、ポンプ容量
を一定に制御している。ここで、他の方向切換弁５Ｂを
操作して油圧シリンダ６Ｂを動かそうとすると、瞬間的
にポンプ吐出量が不足し、ポンプ吐出圧力が低下する。

このポンプ吐出圧力の低下は差圧計１７により差圧ΔＰ
の低下として検出され、演算器１８により第３図（Ｃ）
に示す入出力特性に基づき正の制御目標値Ｘが演算され
、これに対応して切換弁１５のソレノイド１６ｂに電気
信号が送られ、ポンプ吐出量が増加するように制御され
る。

ポンプ吐出量が増加し、必要流量に達するとポンプ吐出
圧力が上昇する。このポンプ吐出圧力の上昇は同様に差
圧計１７により差圧ΔＰの上昇として検出され、差圧Δ
ＰがΔＰｃより高（なると、演算器１８では負の制御目
標値Ｘが演算され、これに対応して切換弁１５のソレノ
イド１６ａに電気信号が送られ、ポンプ吐出量が減少す
るように制御される。

ここで、第３図（Ｃ）に示す差圧計１７と演算器１８と
からなる制御手段の入出力特性は、前述したように、差
圧ΔＰが所定の範囲ΔＰ１〜ΔＰ２を越えてさらに増減
した場合には、制御目標値Ｘは一定となるように設定さ
れている。このため、ポンプレギュレータ装置１３の応
答遅れのためポンプ吐出量が必要流量以上に増加しても
、差圧ΔＰが所定の範囲ΔＰ１〜ΔＰ２を越えると制御
目標値Ｘがほぼ一定になり、この一定の制御目標値によ
りポンプレギュレータ１３が制御される。その結果、ポ
ンプレギュレータ装置１３の切換弁１５への電気信号も
ある一定値を越えないため、ポンプ容量の制御のしすぎ
が生じ難（なり、ポンプ容量制御のハンチングを抑制で
きる。

このように本実施例では、設定値ΔＰｃを含む所定の範
囲ΔＰｉ〜ΔＰ２では、回路差圧ΔＰと差圧計出力Ｖに
比例性を持たせ、その範囲を越えると出力Ｖをほぼ一定
にしたので、演算器１８の入出力特性を第３図（Ｂ）に
示すように単純な比例関係としても、回路差圧ΔＰに対
する制御目標値Ｘは第３図（Ｃ）に示す関係となるため
、ポンプレギュレータ装置１３の応答遅れによるポンプ
容量制御のハンチングの発生を防止できる。

なお、以上の実施例では、ストロークセンサ４２の設定
を、差圧ΔＰが設定値ΔＰｃにあり、ピストン３３が第
２図の中央位置にあるときにＶｃを出力するようにした
が、これは−例である。

この点に関する他の実施例を第４図に示す。この実施例
は、ストロークセンサ４２を、差圧ΔＰが設定値ΔＰｃ
にあり、ピストン３３が図示の中央位置にあるときに出
力Ｖが零になるように設定したものであり、このときの
差圧計１７の入出力特性は第４図（Ａ）に示すようにな
る。そして、これに対応して演算器１８の入出力特性は
第４図（Ｂ）に示すように設定され、両者を合成した制
御手段としての入出力特性は第４図（ｃ）に示すように
なる。すなわち、本例でも前述した設定例の第３図（Ｃ
）と同じ特性が得られる。

また、以上の実施例では、差圧計１７のピストン３３の
移動距離をストッパ４１で制限し、第３図（Ａ）および
第４図（Ａ）に示すように所定の範囲を越えると出カ一
定の特性を得たが、ストッパ４１を廃し、ばね３６，３
７にこれよりもばね定数の大きなばねを追設し、移動距
離δを越えるとこのばねが作用するようにしてもよく、
このようにすれば、差圧ΔＰの変化に対して出力Ｖが第
３図（Ａ）および第４図（Ａ）に破線で示すように小さ
な比例性を持つようになり、制御手段としての入出力特
性は、第３図（Ｃ）および第４図（Ｃ）に破線で示すよ
うになる。このように出力Ｖに小さな比例性を持たせて
も、差圧ΔＰが所定の範囲ΔＰ１〜ΔＰ２を越えると制
御目標値Ｘの変化が小さくなるので、差圧ΔＰの極端な
上昇あるいは下降を防止し、同様の効果を得ることがで
きる。

本発明の第２の実施例を第５図および第６図により説明
する。本実施例は、差圧計として異なる構成を採用した
ものである。

第５図に本実施例の差圧計５０が示されている。

差圧計５０はボディ５１を有し、ボディ５１内にはピス
トン５２が内装され、その両側の圧力室５３．５４の一
方にばね５５が配装され、ピストン５２を図示右方に付
勢している。ボディ５１には圧力室５３．５４にそれぞ
れ連通する２つのポー）５６．５７が設けられ、これら
の間には２つのバイパス通路５８．５９が設けられてい
る。バイパス通路５８．５９にはそれぞれコーン６０Ａ
。

６０Ｂとばね６１Ａ、６１Ｂとからなる２つのチエツク
弁６２．６３が配置され、コーン６０Ａ。

６０Ｂの前後差圧がばね６１Ａ、６１Ｂの設定値を越え
るとコーン６０Ａ、６０Ｂがボディ５１に設けた弁座か
ら離れ、バイパス通路５８．５９を開く。これらチエツ
ク弁６２．６３の圧油の流れを許す方向は逆になってい
る。ボディ５１−側面にはブラケット６４により荷重計
６５が取り付けられ、荷重計６５はピストン５２の一端
に接触し、圧力室５３．５４に導かれた圧油の差圧とば
ね５３とによって生じる軸方向荷重を検出する。

差圧計５０のポート５６は第１図のパイロットライン２
４に接続され、ポンプ吐出圧力Ｐｇが導かれ、ポート５
７は第１図のパイロットライン１２に接続され、最高負
荷圧力ＰＬｍａｘが導かれる。

差圧計５０の動作を説明する。ポート５６，５７が同じ
圧力のとき、荷重計６５にはばね５５の初期荷重ＦＯが
作用する。ポート５６に導かれるポンプ吐出圧力Ｐｓが
ポート５７に導かれる最高負荷圧力ＰＬｍａｘより高く
なると、荷重計６５に作用する力ＦはＦ＝ＦＯ＋Ａ−Ｐｇ　−Ａ−ＰＬｍａｘとなる。ここで
、Ａはピストン５２の受圧面積である。ΔＰ＝Ｐｓ　−
ＰＬｍａｘなので、Ｆ＝ＦＯ＋Ａ・ΔＰとなる。

ポンプ吐出圧力Ｐｓが最高負荷圧力Ｐ　Ｌｌ！ＩＩ！よ
りさらに高くなり、差圧ΔＰがチエツク弁６２のばね６
１Ａの設定値を越えると、２つのポート５６゜５７は連
通する。したがって、荷重計６３に作用する力ばばね６
１Ａの設定値によって定まる一定値を越えないように制
御される。一方、もう１つのチエツク弁６３はピストン
５２が荷重計６５から離れることを防止するためのもの
であり、ばね６１Ｂの設定値はばね５５の初期荷重より
も小さく設定される。これにより、何らかの原因でポー
ト５７の圧力がポート５８の圧力よりも高くなったとき
、ピストン５２が荷重計６５から離れる前にチエツク弁
６３が開き、ピストンの浮き上がりを防止する。なお、
この構成は必ずしも必要でない。

このように動作する差圧計５０の入出力特性を第６図（
Ａ）に示す。図中、Ｖｃは差圧ΔＰの設定値ΔＰｃに対
応する差圧計の出力であり、ｖＯは上述した差圧ΔＰ＝
０のときのばね５５の初期荷重である。また、ΔＰ２は
チエツク弁６２が作動する差圧であり、ΔＰ３はチエツ
ク弁６３が作動する差圧である。差圧計５０は、差圧Δ
Ｐが設定値ΔＰｃを含む所定の範囲ΔＰ３〜ΔＰ２にあ
るときはその差圧ΔＰと出力Ｖとが所定の比例性を持ち
、差圧ΔＰがその所定の範囲ΔＰ３〜ΔＰ２を越えると
差圧の変化に対して出力Ｖがほぼ一定となるような入出
力特性を持つ。

この差圧計５０の入出力特性に対して、第１図に示す演
算器１８の入出力特性は第６図（Ｂ）のように設定され
る。すなわち、設定値Ｐｃを含む所定の範囲ΔＰ１〜Δ
Ｐ２の下限のΔＰ１に相当する差圧計５０の出力をＶｌ
とすると、差圧計５０の出力Ｖがごのｖｌより高い範囲
では入力Ｖと出力Ｘとは比例性を持ち、かつΔＰｃに相
当する出力Ｖｃのときは、出力Ｘが零となり、差圧計５
０の出力Ｖが■１以下となると出力Ｘが一定となる。

両者を合成した入出力特性を第６図（Ｃ）に示す。すな
わち、差圧計５０と演算器１８とからなる制御手段は、
第１の実施例と同様の入出力特性を持っている。

したがって、本実施例によっても第１の実施例と同様、
ポンプレギュレータ装置の応答遅れによるポンプ容量制
御のハンチングの発生を防止できる。

本発明のさらに他の実施例を第７図により説明する。本
実施例は演算器の入出力特性のみを変更して所望の結果
を得るものである。

すなわち、本実施例において、差圧計は第７図（Ａ）に
示すように従来通りの入出力特性を有している。これに
対して、演算器の入出力特性は第７図（Ｂ）に示すよう
に設定する。すなわち、入力（差圧計の出力）■が差圧
の設定値ΔＰｃに相当する出力Ｖｃを含む所定の範囲ｖ
１〜ｖ２にあるときは入力Ｖと出力Ｘとが所定の比例性
を持ち、入力Ｖがその所定の範囲Ｖｌ−Ｖ２を越えると
入力の変化に対して出力Ｘがほぼ一定となるような入出
力特性を持つ。

両者を合成した入出力特性を第７図（Ｃ）に示す。すな
わち、差圧計と演算器とからなる制御手段は、第１の実
施例と同様の入出力特性を持っている。

Ｃ発明の効果〕本発明によれば、ロードセンシング制御される油圧ポン
プの容量制御の応答遅れによる圧力の急変に基づくハン
チングを防止でき、安定したロードセンシング制御を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による油圧駆動システムの回
路図であり、第２図は第１図の差圧計の構造を示す断面
図であり、第３図（Ａ）、第３図（Ｂ）及び第３図（Ｃ
）は、それぞれ、第１図の実施例による差圧計の入出力
特性、演算器の入出力特性、両者を合成した制御手段の
入出力特性を示し、第４図（Ａ）、第４図（Ｂ）及び第
４図（Ｃ）は、それぞれ、第１図の差圧計の設定を変更
した実施例による差圧計の入出力特性、演算器の入出力
特性、両者を合成した制御手段の入出力特性を示し、第
５図は本発明の他の実施例による差圧計の構造を示す断
面図であり、第６図（Ａ）、第６図（Ｂ）及び第６図（
Ｃ）は第５図の実施例による差圧計の入出力特性、演算
器の入出力特性、両者を合成した制御手段の入出力特性
を示し、第７図（Ａ）、第７図（Ｂ）及び第７図（Ｃ）
は、本発明のさらに他の実施例による差圧計の入出力特
性、演算器の入出力特性、両者を合成した制御手段の入
出力特性を示す。符号の説明１・・・油圧ポンプ２・・・斜板（容量可変機構）３・・・吐出管路５Ａ、５Ｂ・・・方向切換弁６Ａ、６Ｂ・・・アクチュエータ１３・・・ポンプレギュレータ装置１７・・・差圧計１８・・・演算器３３・・・ピストン（検出体）４１・・・ストッパ４２・・・ストロークセンサ５０・・・差圧計５２・・・ピストン（検出体）６２．６３・・・チエツク弁（弁手段）６５−・・・荷
重計第２図第３図第４図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから
吐出される圧油により駆動される複数のアクチュエータ
と、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供
給される圧油の流れをそれぞれ制御する複数の方向切換
弁と、前記油圧ポンプの吐出圧力を前記アクチュエータ
の最高負荷圧力よりも設定値だけ高く保つように油圧ポ
ンプの容量を制御するポンプレギュレータ手段とを備え
た油圧駆動システムにおいて、前記ポンプ吐出圧力と前記最高負荷圧力との差圧を検出
する差圧計と、前記差圧計の出力に基づいて前記差圧を
前記設定値に保持するための制御目標値を演算する演算
器とを有する前記ポンプレギュレータ手段のための制御
手段を有し、前記制御手段の入出力特性を、前記差圧が前記設定値を
含む所定の範囲にあるときはその差圧と前記制御目標値
とが所定の比例性を持ち、差圧が前記所定の範囲を越え
ると差圧の変化に対して前記制御目標値がほぼ一定また
は比較的小さな比例性を持つように設定したことを特徴
とする油圧駆動システム。
（２）請求項１記載の油圧駆動システムにおいて、前記
差圧計は、前記差圧が前記所定の範囲にあるときはその
差圧と出力とが所定の比例性を持ち、差圧が前記所定の
範囲を越えると差圧の変化に対して出力がほぼ一定また
は比較的小さな比例性を持つような入出力特性を有し、
これにより前記制御手段の入出力特性を得ることを特徴
とする油圧駆動システム。
（３）請求項２記載の油圧駆動システムにおいて、前記
差圧計は、前記差圧の大きさを検出体の移動距離に変換
する手段と、前記検出体の移動距離を検出する手段と、
前記差圧が前記所定の範囲を越えると前記検出体の移動
を制限するストッパとを有することを特徴とする油圧駆
動システム。
（４）請求項２記載の油圧駆動システムにおいて、前記
差圧計は、前記差圧の大きさを検出体の荷重に変換する
手段と、前記検出体の荷重を検出する手段と、前記差圧
が前記所定の範囲を越えるとこれら前記差圧の変化を制
限する弁手段とを有することを特徴とする油圧駆動シス
テム。
（５）請求項１記載の油圧駆動システムにおいて、前記
演算器は、前記差圧が前記所定の範囲にあるときは入力
と前記制御目標値とが所定の比例性を持ち、差圧が前記
所定の範囲を越えると入力の変化に対して前記制御目標
値がほぼ一定または比較的小さな比例性を持つような入
出力特性を有し、これにより前記制御手段の入出力特性
を得ることを特徴とする油圧駆動システム。