JPH039293B2 - - Google Patents

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JPH039293B2
JPH039293B2 JP59129957A JP12995784A JPH039293B2 JP H039293 B2 JPH039293 B2 JP H039293B2 JP 59129957 A JP59129957 A JP 59129957A JP 12995784 A JP12995784 A JP 12995784A JP H039293 B2 JPH039293 B2 JP H039293B2
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JP
Japan
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signal
prime mover
rotation speed
pump
hydraulic pump
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JP59129957A
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JPS6111429A (ja
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Yasuo Tanaka
Eiki Izumi
Katsuaki Ishizuka
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/04Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving pumps

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は原動機の目標回転数信号と出力回転数
信号との回転数偏差信号に基づいて原動機の燃料
噴射量と油圧ポンプの吐出量とを制御する原動機
と油圧ポンプを含む系の制御装置に関する。
〔発明の背景〕
第3図は特開昭57−65822号公報に詳細に開示
されるような従来の原動機と油圧ポンプを含む系
の制御装置を示すブロツク図である。
図において、1はデイーゼルエンジン等の原動
機を示し、2は電気的に原動機1への燃料噴射量
を制御する、所謂電子式燃料噴射ポンプである。
3は原動機1によつて駆動される可変容量形の油
圧ポンプ、4は油圧ポンプ3の斜板(もしくは斜
軸)の傾転角を電気的に制御する、所謂電子式ポ
ンプレギユレータである。原動機1への目標回転
数信号N0は燃料スロツトルレバー5により運転
者によつて設定され、一方原動機1の出力回転数
信号Nは回転検出器6により検出されて、加算器
7は目標回転数信号N0と出力回転数信号Nとの
回転数偏差信号ΔNを演算出力する。燃料噴射ポ
ンプ2のラツク(図示せず)の変位がラツク位置
検出器(図示せず)によつて検出され、ラツク位
置信号Lが出力される。加算器8はラツク目標位
置信号として与えられた回転数偏差信号ΔNとラ
ツク位置信号Lとの偏差L0に基づいてラツク位
置を制御し、燃料噴射ポンプ2の燃料噴射量が決
定される。
また、9はポンプ制御関数発生器で、油圧ボン
プ3の吐出管10に設けられた圧力検出器11か
らの圧力信号Pと加算器7よりの回転数偏差信号
ΔNを入力し、油圧ポンプ3のレギユレータ4に
吐出量を制御するためのポンプ傾転指令信号Xq
を出力する。
12は吐出管10を介して油圧ポンプ3に回路
接続されるアクチユエータ(図示せず)の作動速
度を制御するためにレギユレータ4に操作信号
X0を発し、油圧ポンプ3の吐出量を制御するポ
ンプ傾転指令用操作レバーである。
レギユレータ4は操作レバー12からの操作信
号X0とポンプ制御関数発生器9からのポンプ傾
転信号Xqとの内の最小値によつて油圧ポンプ3
の吐出量を制御する。
回転数偏差信号ΔNは油圧ポンプ3の負荷が大
きくなつて、出力回転数信号Nが低下して行くと
大きくなり、逆に油圧ポンプ3の負荷が軽くなつ
て、出力回転数信号Nが上昇すると小さくなる。
そこでΔNが大きくなるに伴つて電子式燃料噴射
ポンプ2はラツク位置を燃料噴射量が増大する方
向に移動して原動機1の出力を増加させ、出力回
転数信号Nの低下を抑制し、またΔNが小さくな
ると燃料噴射量を減少させて原動機1の出力回転
数信号Nが過回転になるのを防止している。
油圧ポンプ3の入力トルクは斜板傾転量と吐出
圧力との積に比例する。したがつて、油圧ポンプ
3の負荷が増大(吐出圧力Pが上昇)し、原動機
1の出力回転心Nが低下し、回転偏差信号ΔNが
増大すると、ポンプ制御関数発生器9はΔNの増
加に伴つてポンプ傾転量信号Xqと吐出圧力Pと
の積を小さくし、油圧ポンプ3の入力トルクが原
動機1のスロツトルレバー5により設定された原
動機1の出力トルク線(図示せず)に沿つて減少
するようにポンプ傾転量信号Xqを出力し、油圧
ポンプ3の吐出量を減少する。第3図のポンプ制
御関数発生器9にΔNの増加に伴つて減少する油
圧ポンプ入力トルク線S1→S0→S2が示されてい
る。
上記のように構成された従来の原動機と油圧ポ
ンプを含む系の制御装置では、原動機1の出力は
燃料スロツトルレバー5によつて指令された目標
回転数信号N0によつて規制を受けるという欠点
があつた。すなわち、スロツトルレバー5によつ
て、例えば、原動機1の最大目標回転数を指令す
ると、ポンプ傾転指令用操作レバー12の操作信
号X0が零もしくは小さいときにも、原動機1が
最高出力回転数で駆動されて燃料消費率が悪化
し、また逆に、最大目標回転数に比して比較的低
い目標回転数をスロツトルレバー5で指令してい
る際に、ポンプ傾転指令用操作レバー12の操作
信号X0を大きくすると原動機1の出力を高い目
標回転数時の高い出力まで上げることができず、
操作レバー12によつて指令された油圧ポンプの
吐出量を得ることができず大きな負荷を駆動する
ことができない。したがつて、運転者は操作レバ
ー12の操作量または油圧ポンプ3の負荷に応じ
て燃料スロツトルレバー5を絶えず同時に操作し
なければならず、この操作はわずらわしく、また
このように同時に操作させる際、必ずしも運転者
の意図する原動機1の出力と油圧ポンプ3の吐出
量に追従するように操作レバー12と燃料スロツ
トルレバー5の操作を行わせることは困難であ
り、熟練を要するものであつた。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来の制御装置の欠点に鑑み成さ
れたもので、ポンプ傾転指令用操作レバーの操作
量が零もしくは小さい非作業時もしくは軽負荷作
業時には原動機も回転数が低く出力の小さい領域
で自動的に使用し、ポンプ傾転指令用操作レバー
の操作量が大きい高負荷時には原動機を回転数が
高く出力の大きい領域で自動的に使用出来る原動
機と油圧ポンプを含む系の制御装置を提供するこ
とを目的とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため本発明は、ポンプ傾転
指令用操作レバーの操作信号の大きさに基づいて
原動機の目標回転数を設定することにより、ポン
プ指令用操作レバーの操作量の増加減少に応じて
目標回転数が自動的に上昇低下し、燃料消費率と
操作性の向上を図つたものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を第1図を用いて説明す
る。第1図において第3図と同符号のものは同一
部分を示す。
12′はポンプ傾転指令用操作レバーでその操
作信号X0はポンプレギユレータ4と関数発生器
13とに入力される。関数発生器13は操作信号
X0に対して、操作信号X0が設定値aより小さい
範囲では一定の低速目標回転数信号NLを発生し、
操作信号X0が設定値aと設定値bとの間ではX0
に比例して増加し、操作信号X0が設定値b以上
では最大目標回転数信号NHを発生するものであ
る。また、第3図に示した燃料スロツトルレバー
5は廃止している。
上記のように構成された実施例では、操作レバ
ー12′の非作動時または操作レバー12′が操作
されて操作信号X0が設定値a以下の範囲では、
関数発生器13は一定の低速目標回転数信号NL
を発生し、このNLを目標回転数信号N0として、
燃料噴射量および油圧ポンプ3の吐出量が制御さ
れるので、原動機1は低速回転で且つ出力の低い
領域で駆動され燃料消費量が少ない。
また、操作レバー12′を操作して操作信号X0
を設定値a以上にすると、操作信号X0の大きさ
に比例して目標回転数N0は上昇し、このN0に基
づいて燃料噴射量および油圧ポンプ3の吐出量は
制御され、操作レバーの操作量および油圧ポンプ
の負荷に応じて目標回転数N0が自動的に増減す
るため、運転者の操作感覚が良好となる。
操作レバー12′の操作信号X0を設定値b以上
にすると、関数発生器13から最大目標回転数
NHが出力され、このNHを目標回転数N0として燃
料噴射量および油圧ポンプ3の吐出量が制御され
原動機1は回転数の高い最大出力領域で自動的に
駆動される。
したがつて、運転者はポンプ傾転指令用操作レ
バー12′の操作のみによつて、非作業時および
軽作業時には、原動機1を低出力領域で、油圧ポ
ンプの高負荷時またはアクチユエータの高速作業
時には原動機1を高出力領域で自動的に使用する
ことが出来、燃料消費率の向上および操作性の向
上を図ることが出来る。
第2図は本発明の他の実施例を示すもので、第
1図と同符号のものは同一部分を示す。
14は目標回転数増分値関数発生器で、目標回
転数信号N0と出力回転数Nとの回転数偏差信号
ΔNを入力し、目標回転数増分値δ1を発生する。
目標回転数増分値関数発生器14は、回転数偏差
ΔNに対して、ΔNが設定値cより小さい範囲で
は一定の最大値eなる増分値δ1を発生し、c<
ΔN<dではΔNの大きさに比例して減少する増
分値δ1を発生し、ΔNが設定値d以上では一定の
最小値fなる増分値δ1を発生する。15は積算器
で増分値δ1を遂時加算して目標回転数信号N2
出力する。16は最小値選択器で、関数発生器1
3より出力された第1の目標回転数信号N1と積
算器15より出力された第2の目標回転数信号
N2の内の最小値を求めて原動機1の目標回転数
信号N0とするものである。また、最小値選択器
16は関数発生器13の出力N1で積算器15の
出力N2にリミツタをかけるように働く。
次に作用を説明する。操作レバー12′を徐々
に操作すると、積算器15が起動し、第2の目標
回転数信号N2が増加するが、その増分値δ1は回
転数偏差信号ΔNが小さいので、δ1=e(最大値)
である。最小値選択器16は積算器15の出力
N2に対して、関数発生器13の出力N1でリミツ
タをかけるように働くので、目標回転数信号N0
は、積算器15によつて徐々に増加し、関数発生
器13の出力N1に達すると積算器15は積算を
停止し、目標回転数信号N0は所定の時間後には
N1と等しくなり、結局原動機1は操作レバー1
2′の操作信号X0で出力を制御されることにな
る。
一方、目標回転数増分値関数発生器14は、回
転数偏差信号ΔNが小さいときは大きい増分値δ1
を、回転数偏差信号ΔNが大きいときは小さい増
分値δ1を出力するので、操作レバー12′が急激
に操作されて回転数偏差信号ΔNが増大しようと
すると、関数発生器14の増分値δ1を小さくし
て、第2の目標回転数N2の増加速度を減少し、
目標回転数N0の急増を押さえ、その結果回転数
偏差信号ΔNを下げるので、回転数偏差信号ΔN
は急増しすぎることはない。
第2図の実施例によれば、第1図の実施例の効
果に加えて、操作レバー12′を急操作しても、
回転数偏差信号ΔNが急増することがなく、した
がつてポンプ制御関数発生器9のポンプ傾転信号
Xqが急激に減少して油圧ポンプの吐出量を減少
することなく、操作レバー12′の操作量に応じ
てなめらかに増加させて運転者の操作感覚を良好
にする効果がある。
以上本発明の実施例の制御装置を全て演算ブロ
ツク図を用いて説明したが、オペアンプを用いた
アナログ回路で構成しても良く、またマイクロコ
ンピユータを用いたデジタル回路で構成しても本
発明は同様の効果を奏するものである。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によれば、運転者はポンプ
傾転指令用操作レバーのみによつて原動機の目標
回転数と油圧ポンプの斜板傾転量とを制御するこ
とが出来るので、非作業時および軽作業時には、
原動機を低出力領域で使用し、油圧ポンプの中負
荷作業時もしくはアクチユエータの中速作業時に
は操作レバーの操作量に応じて原動機の出力を自
動的に変えることが出来、油圧ポンプの高負荷時
もしくはアクチユエータの高速作業時には、原動
機を高出力領域で使用することを自動的に行うこ
とが出来、しかも運転者の意図に追従させて何ら
熟練を要することなく油圧ポンプの入力トルクも
しくは吐出流量を確保するように原動機の出力ト
ルクを制御することが出来るので、燃料消費率の
向上および操作性の向上を図ることが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る原動機と油圧
ポンプを含む系の制御ブロツク図、第2図は本発
明の他の実施例に係る原動機と油圧ポンプを含む
系の制御ブロツク図、第3図は従来の原動機と油
圧ポンプを含む系の制御ブロツク図である。 1……原動機、2……燃料噴射ポンプ、3……
油圧ポンプ、4……ポンプレギユレータ、7,8
……加算器、9……ポンプ制御関数発生器、1
2,12′……ポンプ傾転指令用操作レバー、1
3……関数発生器、N……出力回転数信号、N0
……目標回転数信号、X0……操作信号、Xq……
ポンプ傾転信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 原動機と原動機によつて駆動される油圧ポン
    プとを含み、且つ原動機の目標回転数信号と出力
    回転数信号との差をもとめ、この回転数偏差信号
    に基づいて原動機の燃料噴射量を制御すると共に
    回転数偏差信号の増加に応じて減少するポンプ制
    御関数発生器からのポンプ傾転信号とポンプ傾転
    指令用操作レバーからの操作信号との内の最小値
    によつて油圧ポンプの吐出量を制御する原動機と
    油圧ポンプを含む系の制御装置において、ポンプ
    傾転指令用操作レバーの操作信号のみに応じて原
    動機の目標回転数を決める信号を出力し、しかも
    該信号の値が上記操作信号の値の増減に応じて増
    減するように設定する手段を設けたことを特徴と
    する原動機と油ポンプを含む系の制御装置。 2 操作レバーの操作信号に基づいて設定される
    目標回転数信号は操作信号が第1の設定値より小
    さい範囲では一定の低速目標回転数NLで、操作
    信号が第1の設定値と第2の設定値間では増加
    し、操作信号が第2の設定値以上では最大目標回
    転数信号NHとなる関数関係を有することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の原動機と油圧
    ポンプを含む系の制御装置。
JP59129957A 1984-06-26 1984-06-26 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置 Granted JPS6111429A (ja)

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JPS6111429A JPS6111429A (ja) 1986-01-18
JPH039293B2 true JPH039293B2 (ja) 1991-02-08

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JPS6111429A (ja) 1986-01-18

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