JPH0539863A - 油圧伝導機構のポンプ制御装置 - Google Patents
油圧伝導機構のポンプ制御装置Info
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- JPH0539863A JPH0539863A JP19404991A JP19404991A JPH0539863A JP H0539863 A JPH0539863 A JP H0539863A JP 19404991 A JP19404991 A JP 19404991A JP 19404991 A JP19404991 A JP 19404991A JP H0539863 A JPH0539863 A JP H0539863A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポンプ制御装置の構造の簡略化と、部品点数
の削減を図る。 【構成】 レギュレータピストン１０の左右の油圧室１
２Ａ，１２Ｂと、これら油圧室１２Ａ，１２Ｂに配置し
たスプリング１５Ａ，１５Ｂと、これらスプリング１５
Ａ，１５Ｂに対抗して配置したメインスプール１２Ａ，
１２Ｂと、レギュレータピストン１０を摺動自由に貫通
して左右のメインスプール１２Ａ，１２Ｂと選択的に当
接するフリーピストン１６と、メインスプール１２Ａ，
１２Ｂを収装した圧力室１７Ａ，１７Ｂに前記メインポ
ンプ１と連動するチャージポンプ２の吐出圧力を選択的
に導く油圧切換弁１８と、メインスプール１２Ａ，１２
Ｂの位置に応じて圧力室１７Ａ，１７Ｂの圧力を互いに
反対側の油圧室１２Ａ，１２Ｂにオリフィス２０Ａ，２
０Ｂを介して導く通路２１Ａ，２１Ｂとを備える。
の削減を図る。 【構成】 レギュレータピストン１０の左右の油圧室１
２Ａ，１２Ｂと、これら油圧室１２Ａ，１２Ｂに配置し
たスプリング１５Ａ，１５Ｂと、これらスプリング１５
Ａ，１５Ｂに対抗して配置したメインスプール１２Ａ，
１２Ｂと、レギュレータピストン１０を摺動自由に貫通
して左右のメインスプール１２Ａ，１２Ｂと選択的に当
接するフリーピストン１６と、メインスプール１２Ａ，
１２Ｂを収装した圧力室１７Ａ，１７Ｂに前記メインポ
ンプ１と連動するチャージポンプ２の吐出圧力を選択的
に導く油圧切換弁１８と、メインスプール１２Ａ，１２
Ｂの位置に応じて圧力室１７Ａ，１７Ｂの圧力を互いに
反対側の油圧室１２Ａ，１２Ｂにオリフィス２０Ａ，２
０Ｂを介して導く通路２１Ａ，２１Ｂとを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は油圧伝導機構のポンプ吐
出量を制御するための装置に関する。
出量を制御するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】建設機械等に用いられる油圧伝導機構
（ＨＳＴ）は、エンジンにより駆動される油圧ポンプ
と、このポンプ吐出油を受けて回転する油圧モータとか
ら構成される。
（ＨＳＴ）は、エンジンにより駆動される油圧ポンプ
と、このポンプ吐出油を受けて回転する油圧モータとか
ら構成される。
【０００３】そして、特開昭６３−２１４５６２号公報
にもあるように、ポンプ吐出量はエンジン回転数にほぼ
比例して制御される一方で、ポンプ負荷圧力が所定値を
越えると吐出量を減少させて、吐出圧力と吐出量との積
になるポンプ駆動馬力を一定値に抑え、エンジンが過負
荷にならないようにしている。
にもあるように、ポンプ吐出量はエンジン回転数にほぼ
比例して制御される一方で、ポンプ負荷圧力が所定値を
越えると吐出量を減少させて、吐出圧力と吐出量との積
になるポンプ駆動馬力を一定値に抑え、エンジンが過負
荷にならないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
制御を行うために、ポンプ吐出量を制御する斜板の傾転
角を調整するレギュレータピストンを備え、このレギュ
レータピストンの左右に導く油圧を制御レギュレータに
よってフィードバック制御している。
制御を行うために、ポンプ吐出量を制御する斜板の傾転
角を調整するレギュレータピストンを備え、このレギュ
レータピストンの左右に導く油圧を制御レギュレータに
よってフィードバック制御している。
【０００５】この制御レギュレータに対しては、チャー
ジポンプからの吐出圧を制御するための馬力制御弁、差
圧制御オリフィス、インチングバルブ、制御圧力を振り
分けるための油圧切換弁等を備えて、レギュレータの制
御油圧をコントロールしているが、これらの油圧機器は
前記制御レギュレータ等が収められたサーボディとは別
のサブボディに配置している。
ジポンプからの吐出圧を制御するための馬力制御弁、差
圧制御オリフィス、インチングバルブ、制御圧力を振り
分けるための油圧切換弁等を備えて、レギュレータの制
御油圧をコントロールしているが、これらの油圧機器は
前記制御レギュレータ等が収められたサーボディとは別
のサブボディに配置している。
【０００６】このため、制御レギュレータを含めて、制
御部分の構成が複雑で、部品点数が多く、しかも機能部
品については高精度を要求されることから、生産コスト
が非常に高くなるという問題があった。
御部分の構成が複雑で、部品点数が多く、しかも機能部
品については高精度を要求されることから、生産コスト
が非常に高くなるという問題があった。
【０００７】本発明はポンプ制御装置の構造の簡略化
と、部品点数の削減を図ることを目的とする。
と、部品点数の削減を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はメインポンプの
吐出量を制御する斜板と、斜板の角度を調整するレギュ
レータピストンとを備える油圧伝導機構のポンプ制御装
置において、レギュレータピストンの左右の油圧室と、
これら油圧室に配置したスプリングと、これらスプリン
グに対抗して配置したメインスプールと、レギュレータ
ピストンを摺動自由に貫通して左右のメインスプールと
選択的に当接するフリーピストンと、メインスプールを
収装した圧力室に前記メインポンプと連動するチャージ
ポンプの吐出圧力を選択的に導く油圧切換弁と、メイン
スプールの位置に応じて圧力室の圧力を互いに反対側の
油圧室にオリフィスを介して導く通路とを備えた。
吐出量を制御する斜板と、斜板の角度を調整するレギュ
レータピストンとを備える油圧伝導機構のポンプ制御装
置において、レギュレータピストンの左右の油圧室と、
これら油圧室に配置したスプリングと、これらスプリン
グに対抗して配置したメインスプールと、レギュレータ
ピストンを摺動自由に貫通して左右のメインスプールと
選択的に当接するフリーピストンと、メインスプールを
収装した圧力室に前記メインポンプと連動するチャージ
ポンプの吐出圧力を選択的に導く油圧切換弁と、メイン
スプールの位置に応じて圧力室の圧力を互いに反対側の
油圧室にオリフィスを介して導く通路とを備えた。
【０００９】
【作用】エンジン回転数に応じて比例的に変化するチャ
ージポンプの吐出圧が、油圧切換弁を介して一方の圧力
室に導入されると、メインスプールがスプリングを圧縮
しながら変位する。これに応じて反対側の油圧室の保持
圧力が発生し、レギュレータピストンがメインスプール
に対抗して変位し、ポンプ吐出量が増加する。エンジン
の定常（または最大）回転数においてポンプは最大吐出
量に達する。
ージポンプの吐出圧が、油圧切換弁を介して一方の圧力
室に導入されると、メインスプールがスプリングを圧縮
しながら変位する。これに応じて反対側の油圧室の保持
圧力が発生し、レギュレータピストンがメインスプール
に対抗して変位し、ポンプ吐出量が増加する。エンジン
の定常（または最大）回転数においてポンプは最大吐出
量に達する。
【００１０】エンジン回転数に応じた吐出量においてポ
ンプ負荷が増加すると、レギュレータピストンを中立位
置に向けて押し戻す反力が働き、油圧室の保持圧力が上
昇する。この保持圧力によりフリーピストンがメインス
プールを押し戻し、メインスプールの位置に応じて油圧
室の保持圧力を逃がす。このため、レギュレータピスト
ンが中立位置に向けて変位し、ポンプ吐出量を減少させ
る。
ンプ負荷が増加すると、レギュレータピストンを中立位
置に向けて押し戻す反力が働き、油圧室の保持圧力が上
昇する。この保持圧力によりフリーピストンがメインス
プールを押し戻し、メインスプールの位置に応じて油圧
室の保持圧力を逃がす。このため、レギュレータピスト
ンが中立位置に向けて変位し、ポンプ吐出量を減少させ
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１２】図１において、１は図示しないエンジンに
より駆動されて回転するメインポンプ、２はメインポン
プ１と連動するチャージポンプ、３はメインポンプ１か
らの吐出油を受けて可逆的に回転駆動される油圧モー
タ、４と５はメインポンプ１と油圧モータ３とを結ぶ油
圧回路であり、これらにより油圧伝導機構（ＨＳＴ）を
構成する。
より駆動されて回転するメインポンプ、２はメインポン
プ１と連動するチャージポンプ、３はメインポンプ１か
らの吐出油を受けて可逆的に回転駆動される油圧モー
タ、４と５はメインポンプ１と油圧モータ３とを結ぶ油
圧回路であり、これらにより油圧伝導機構（ＨＳＴ）を
構成する。
【００１３】メインポンプ１の吐出量を調整する斜板
（図示せず）の傾転角を制御するため、レギュレータピ
ストン１０が備えられる。
（図示せず）の傾転角を制御するため、レギュレータピ
ストン１０が備えられる。
【００１４】図２にも示すように、斜板アームに連結さ
れるレギュレータピストン１０は、ポンプケース１１の
内部に摺動自由に配設され、その左右にはレギュレータ
ピストン１０の保持圧力が選択的に導かれる油圧室１２
Ａ，１２Ｂが形成される。また、ポンプケース１１には
レギュレータピストン１０の両端に位置して、それぞれ
メインスプール１３Ａ，１３Ｂが摺動自由に収装され
る。
れるレギュレータピストン１０は、ポンプケース１１の
内部に摺動自由に配設され、その左右にはレギュレータ
ピストン１０の保持圧力が選択的に導かれる油圧室１２
Ａ，１２Ｂが形成される。また、ポンプケース１１には
レギュレータピストン１０の両端に位置して、それぞれ
メインスプール１３Ａ，１３Ｂが摺動自由に収装され
る。
【００１５】これらメインスプール１３Ａ，１３Ｂは、
スプリングシート１４Ａ，１４Ｂ及びスプリング１５
Ａ，１５Ｂを介してレギュレータピストン１０に接触す
る。また、レギュレータピストン１０の中心をフリーピ
ストン１６が摺動自由に貫通し、このフリーピストン１
６がスプリングシート１４Ａ，１４Ｂを介してメインス
プール１３Ａ，１３Ｂと当接する。
スプリングシート１４Ａ，１４Ｂ及びスプリング１５
Ａ，１５Ｂを介してレギュレータピストン１０に接触す
る。また、レギュレータピストン１０の中心をフリーピ
ストン１６が摺動自由に貫通し、このフリーピストン１
６がスプリングシート１４Ａ，１４Ｂを介してメインス
プール１３Ａ，１３Ｂと当接する。
【００１６】メインスプール１３Ａ，１３Ｂを収納した
圧力室１７Ａ，１７Ｂには、油圧切換弁（ソレノイドバ
ルブ）１８を介して前記チャージポンプ２の吐出圧に相
当する制御圧力が選択的に導かれる。
圧力室１７Ａ，１７Ｂには、油圧切換弁（ソレノイドバ
ルブ）１８を介して前記チャージポンプ２の吐出圧に相
当する制御圧力が選択的に導かれる。
【００１７】前記レギュレータピストン１０を収装した
油圧室１２Ａ，１２Ｂは、互いに反対側のメインスプー
ル１３Ａ，１３Ｂの周囲に形成した環状ポート１９Ａ，
１９Ｂと、途中にオリフィス２０Ａ，２０Ｂを介装した
通路２１Ａ，２１Ｂにより連通する。
油圧室１２Ａ，１２Ｂは、互いに反対側のメインスプー
ル１３Ａ，１３Ｂの周囲に形成した環状ポート１９Ａ，
１９Ｂと、途中にオリフィス２０Ａ，２０Ｂを介装した
通路２１Ａ，２１Ｂにより連通する。
【００１８】メインスプール１３Ａ，１３Ｂには、圧力
室１７Ａ，１７Ｂに連通する通孔２１と、スプール外周
のタンク側にドレンする環状溝２４が、前記環状ポート
１９Ａ，１９Ｂをそれぞれ挟んで形成され、メインスプ
ール１３Ａ，１３Ｂの位置により環状ポート１９Ａ，１
９Ｂに作用する圧力を制御する。
室１７Ａ，１７Ｂに連通する通孔２１と、スプール外周
のタンク側にドレンする環状溝２４が、前記環状ポート
１９Ａ，１９Ｂをそれぞれ挟んで形成され、メインスプ
ール１３Ａ，１３Ｂの位置により環状ポート１９Ａ，１
９Ｂに作用する圧力を制御する。
【００１９】つまり、メインスプール１３Ａ，１３Ｂに
作用する制御圧力が小さい後退位置では、環状ポート１
９Ａ，１９Ｂを低圧の環状溝２４と大きく連通して圧力
を低め、これに対して前進位置では環状ポート１９Ａ，
１９Ｂを高圧の通孔２１と連通して圧力を高め、その中
間位置では環状溝２４と通孔２１との連通度に応じて圧
力を上昇または下降させる。
作用する制御圧力が小さい後退位置では、環状ポート１
９Ａ，１９Ｂを低圧の環状溝２４と大きく連通して圧力
を低め、これに対して前進位置では環状ポート１９Ａ，
１９Ｂを高圧の通孔２１と連通して圧力を高め、その中
間位置では環状溝２４と通孔２１との連通度に応じて圧
力を上昇または下降させる。
【００２０】なお、３１Ａ，３１Ｂはメインスプール１
３Ａ，１３Ｂの後退位置を規制し、レギュレータピスト
ン１０の中立位置を調整するためのアジャスタである。
３Ａ，１３Ｂの後退位置を規制し、レギュレータピスト
ン１０の中立位置を調整するためのアジャスタである。
【００２１】前記油圧切換弁１８は前記圧力差１７Ａ，
１７Ｂにそれぞれ連通する通路２２Ａ，２２Ｂを、制御
通路２３に対して切換連通するもので、この制御通路２
３には前記チャージポンプ２からの吐出圧が導かれる。
１７Ｂにそれぞれ連通する通路２２Ａ，２２Ｂを、制御
通路２３に対して切換連通するもので、この制御通路２
３には前記チャージポンプ２からの吐出圧が導かれる。
【００２２】制御通路２３の途中にはインチングスプー
ル２５が介装され、インチングスプール２５の回転によ
り制御圧力を低圧側に逃がすリターン通路２６を開き、
これによりポンプ吐出量をゼロに向けて減少させる。
ル２５が介装され、インチングスプール２５の回転によ
り制御圧力を低圧側に逃がすリターン通路２６を開き、
これによりポンプ吐出量をゼロに向けて減少させる。
【００２３】また、インチングスプール２５の上流に位
置して、制御通路２３には温度補償用のチョーク２７が
介装され、油温に応じて制御圧力を調整する。さらに、
２８は回転数と流量の傾き特性を調整するための可変オ
リフィスで、上流側にあるリリーフ弁の設定圧以上の範
囲で作動油が通過し、同じく２９は発進回転数調整用の
可変オリフィスであり、それぞれ制御通路２３から分岐
してリターン通路２６に接続する通路の途中に介装さ
れ、これらにより制御通路２３に導入される制御圧力の
基準値を調整する。
置して、制御通路２３には温度補償用のチョーク２７が
介装され、油温に応じて制御圧力を調整する。さらに、
２８は回転数と流量の傾き特性を調整するための可変オ
リフィスで、上流側にあるリリーフ弁の設定圧以上の範
囲で作動油が通過し、同じく２９は発進回転数調整用の
可変オリフィスであり、それぞれ制御通路２３から分岐
してリターン通路２６に接続する通路の途中に介装さ
れ、これらにより制御通路２３に導入される制御圧力の
基準値を調整する。
【００２４】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００２５】メインポンプ１と共に回転するチャージポ
ンプ２の吐出圧は、ほぼエンジン回転数に比例して上昇
する。このチャージポンプ２の吐出油は制御通路２３に
送り込まれ、可変オリフィス２８と２９により一部が低
圧側にリークされ、これらにより制御圧力の、発進時と
回転数に対する流量特性の調整が行われる。
ンプ２の吐出圧は、ほぼエンジン回転数に比例して上昇
する。このチャージポンプ２の吐出油は制御通路２３に
送り込まれ、可変オリフィス２８と２９により一部が低
圧側にリークされ、これらにより制御圧力の、発進時と
回転数に対する流量特性の調整が行われる。
【００２６】この制御圧力はインチングスプール２５を
経由して油圧切換弁１８の切換に伴いいずれかのメイン
スプール１３Ａ，１３Ｂに導びかれる。
経由して油圧切換弁１８の切換に伴いいずれかのメイン
スプール１３Ａ，１３Ｂに導びかれる。
【００２７】油圧切換弁１８の切換はオペレータが車両
を前進させるか後退させるかの判断により任意に決定さ
れ、いま、一方の圧力室１７Ａに制御圧力が導かれると
すると、他方の圧力室１７Ｂはタンク側にドレンされ
る。
を前進させるか後退させるかの判断により任意に決定さ
れ、いま、一方の圧力室１７Ａに制御圧力が導かれると
すると、他方の圧力室１７Ｂはタンク側にドレンされ
る。
【００２８】すると、メインスプール１３Ａがスプリン
グ１５Ａを圧縮しながら変位し、同時に通孔２１から環
状ポート１９Ａに圧力を導き、これが通路２１Ａを介し
て反対側の油圧室１２Ｂにレギュレータピストン１０の
保持圧として導入される。このとき、他方の油圧室１２
Ａは環状ポート１９Ｂを介してタンク側にドレンされて
いる。
グ１５Ａを圧縮しながら変位し、同時に通孔２１から環
状ポート１９Ａに圧力を導き、これが通路２１Ａを介し
て反対側の油圧室１２Ｂにレギュレータピストン１０の
保持圧として導入される。このとき、他方の油圧室１２
Ａは環状ポート１９Ｂを介してタンク側にドレンされて
いる。
【００２９】このため、レギュレータピストン１０はス
プリング１５Ａを圧縮しながら図中左側に移動する。し
かし、前記メインスプール１３Ａにかかる制御圧力によ
り、メインスプール１３Ａがスプリング１５Ａを押し戻
すため、また、レギュレータピストン１０の中心を摺動
自由に貫通するフリーピストン１６が、右方の油圧室１
２Ｂの保持圧力により押されて、スプリングシート１４
Ａに当接するまで左方に移動してメインスプール１３Ａ
の変位に対抗力を及ぼすため、これらがバランスする位
置でレギュレータピストン１０は停止する。
プリング１５Ａを圧縮しながら図中左側に移動する。し
かし、前記メインスプール１３Ａにかかる制御圧力によ
り、メインスプール１３Ａがスプリング１５Ａを押し戻
すため、また、レギュレータピストン１０の中心を摺動
自由に貫通するフリーピストン１６が、右方の油圧室１
２Ｂの保持圧力により押されて、スプリングシート１４
Ａに当接するまで左方に移動してメインスプール１３Ａ
の変位に対抗力を及ぼすため、これらがバランスする位
置でレギュレータピストン１０は停止する。
【００３０】このようにしてレギュレータピストン１０
の位置が制御され、これに応じてメインポンプ１の斜板
傾転角が変化し、吐出流量が変化する。つまり、メイン
スプール１３Ａ，１３Ｂにかかる制御圧力（チャージポ
ンプ吐出圧力）に応じて斜板傾転角が大きくなり、吐出
流量が増大していく。
の位置が制御され、これに応じてメインポンプ１の斜板
傾転角が変化し、吐出流量が変化する。つまり、メイン
スプール１３Ａ，１３Ｂにかかる制御圧力（チャージポ
ンプ吐出圧力）に応じて斜板傾転角が大きくなり、吐出
流量が増大していく。
【００３１】一方、斜板にはポンプ吐出圧力（ポンプ負
荷）に依存する反力が、斜板傾転角を元に戻す方向に働
き、これが斜板アームの長さに比例した傾転モーメント
として、レギュレータピストン１０を中立位置に戻す方
向に作用する。
荷）に依存する反力が、斜板傾転角を元に戻す方向に働
き、これが斜板アームの長さに比例した傾転モーメント
として、レギュレータピストン１０を中立位置に戻す方
向に作用する。
【００３２】このモーメントによるレギュレータピスト
ン１０の復帰力は、油圧室１２Ｂを圧縮するため、この
圧縮力により油圧室１２Ｂの保持圧力が上昇する。この
ため、フリーピストン１６がさらに左側へと押され、メ
インスプール１３Ａを押し戻す。メインスプール１３Ａ
の後退により、環状ポート１９Ａと低圧の環状溝２４の
連通度合いが大きくなり、油圧室１２Ｂの保持圧力を逃
がしながら、レギュレータピストン１０を中立位置に向
けて後退させる。
ン１０の復帰力は、油圧室１２Ｂを圧縮するため、この
圧縮力により油圧室１２Ｂの保持圧力が上昇する。この
ため、フリーピストン１６がさらに左側へと押され、メ
インスプール１３Ａを押し戻す。メインスプール１３Ａ
の後退により、環状ポート１９Ａと低圧の環状溝２４の
連通度合いが大きくなり、油圧室１２Ｂの保持圧力を逃
がしながら、レギュレータピストン１０を中立位置に向
けて後退させる。
【００３３】そして、これらがバランスした位置でレギ
ュレータピストン１０は停止し、このようにして、ポン
プ吐出圧力に基づく作用力がフィードバックされ、メイ
ンポンプ１の吐出流量が吐出圧力に応じて制御される。
ュレータピストン１０は停止し、このようにして、ポン
プ吐出圧力に基づく作用力がフィードバックされ、メイ
ンポンプ１の吐出流量が吐出圧力に応じて制御される。
【００３４】これらの具体的な作用について、図３にし
たがって、さらに詳述する。
たがって、さらに詳述する。
【００３５】なお、以下の説明において、それぞれの記
号は次の意味をあらわす。
号は次の意味をあらわす。
【００３６】Ｐ3：メインスプールにかかる制御圧力 Ｐ5：レギュレータピストンの保持圧力 Ａ：レギュレータピストンの受圧面積 ａ：メインスプールの受圧面積 ｂ：フリーピストンの受圧面積 ｆ：スプリングのイニシャル荷重 ｋ：スプリングのバネ定数 ｘ：レギュレータピストンの変位量 Ｌ：斜板のアーム長 Ｍ：斜板にかかる傾転モーメント （１）流量制御 いま、左側のメインスプール１３Ａに制御圧力Ｐ3がか
かり、右側の油圧室１２Ｂの保持圧力Ｐ5によりレギュ
レータピストン１０が左方向に移動し、ある位置ｘで静
止したとする。メインスプール１３Ａに働く力のバラン
スは、スプリング１５Ａとフリーピストン１６の反力に
より、以下のようになる。
かり、右側の油圧室１２Ｂの保持圧力Ｐ5によりレギュ
レータピストン１０が左方向に移動し、ある位置ｘで静
止したとする。メインスプール１３Ａに働く力のバラン
スは、スプリング１５Ａとフリーピストン１６の反力に
より、以下のようになる。
【００３７】Ｐ3・ａ＝ｆ＋ｋ・ｘ＋Ｐ5・ｂ レギュレータピストン１０にかかる保持圧力Ｐ5は、レ
ギュレータピストン１０に働く傾転モーメントに基づく
反力を含めて次のようになる。
ギュレータピストン１０に働く傾転モーメントに基づく
反力を含めて次のようになる。
【００３８】 Ｐ5（Ａ−ｂ）＝ｆ＋ｋ・ｘ＋Ｍ／Ｌ したがって、 Ｐ5＝（ｆ＋ｋ・ｘ＋Ｍ／Ｌ）／（Ａ−ｂ） 斜板傾転モーメントＭは、回転数、傾転角、吐出圧力に
より変化するが、メインポンプの吐出反力として斜板に
働く、吐出圧力の寄与率が最も大きく、ほぼ吐出圧力Ｐ
（ポンプ負荷圧力）に比例すると考えてよい。
より変化するが、メインポンプの吐出反力として斜板に
働く、吐出圧力の寄与率が最も大きく、ほぼ吐出圧力Ｐ
（ポンプ負荷圧力）に比例すると考えてよい。
【００３９】エンジン回転数が定常（最大）回転に到達
するまでの流量制御中（最大流量に到達するまでの過
程）で負荷圧力は小さく、Ｐ5がほぼ無視できるとする
と、前記式は、 Ｐ3・ａ＝ｆ＋ｋ・ｘ したがって、これからレギュレータピストン１０の変位
量ｘ、ひいてはポンプ吐出量Ｑは以下のようになる。
するまでの流量制御中（最大流量に到達するまでの過
程）で負荷圧力は小さく、Ｐ5がほぼ無視できるとする
と、前記式は、 Ｐ3・ａ＝ｆ＋ｋ・ｘ したがって、これからレギュレータピストン１０の変位
量ｘ、ひいてはポンプ吐出量Ｑは以下のようになる。
【００４０】 図７に示すように、Ｐ3が回転数Ｎに対して直線的に
変化していくと、レギュレータピストン１０の変位量ｘ
（≒Ｑ）も、これに対応して変化していく。ただし、レ
ギュレータピストン１０の変位量は一定値で規制され、
それ以上には大きくならないから、最大傾転角も所定値
に規制される。
変化していくと、レギュレータピストン１０の変位量ｘ
（≒Ｑ）も、これに対応して変化していく。ただし、レ
ギュレータピストン１０の変位量は一定値で規制され、
それ以上には大きくならないから、最大傾転角も所定値
に規制される。
【００４１】このようにして、エンジン回転数Ｎに比例
するチャージポンプ２の吐出圧力Ｐ（≒制御圧力）に応
じて、スプリング１５Ａ，１５Ｂを介してレギュレータ
ピストン１０の変位量を制御し、これにより、図４にも
示すように、メインポンプ１の吐出量Ｑがエンジン回転
数Ｎに略比例して制御されるのである。
するチャージポンプ２の吐出圧力Ｐ（≒制御圧力）に応
じて、スプリング１５Ａ，１５Ｂを介してレギュレータ
ピストン１０の変位量を制御し、これにより、図４にも
示すように、メインポンプ１の吐出量Ｑがエンジン回転
数Ｎに略比例して制御されるのである。
【００４２】（２）馬力制御 いま、最高回転数で運転中（ポンプ流量は最大）にポン
プ負荷が大きくなってきたとする。前記式より、Ｐ5
＝（ｆ＋ｋ・ｘ＋Ｍ／Ｌ）／（Ａ−ｂ）であるが、この
うち、傾転モーメントＭは、図８に示すように、ほぼポ
ンプ吐出圧力Ｐに比例して増加する。
プ負荷が大きくなってきたとする。前記式より、Ｐ5
＝（ｆ＋ｋ・ｘ＋Ｍ／Ｌ）／（Ａ−ｂ）であるが、この
うち、傾転モーメントＭは、図８に示すように、ほぼポ
ンプ吐出圧力Ｐに比例して増加する。
【００４３】ここで式から、 Ｐ5＝（Ｍ／Ｌ）／（Ａ−ｂ）＋（ｆ＋ｋ・ｘ）／（Ａ−ｂ） であるから、（Ｍ／Ｌ）／（Ａ−ｂ）を吐出圧力Ｐの関
数として、Ｐ5を吐出圧力Ｐとの関係に基づいてあらわ
すと、図９に示すようになる。
数として、Ｐ5を吐出圧力Ｐとの関係に基づいてあらわ
すと、図９に示すようになる。
【００４４】前記式からレギュレータピストン１０の
変位量ｘは、 ｘ＝（Ｐ3・ａ−ｆ−Ｐ5・ｂ）／ｋ となる。このｘを吐出圧力Ｐとの関係で考える。式に
おいて、Ｐ5以外は吐出圧力Ｐついて直接の関数でな
く、そこで、Ｐ3・ａ−ｆをある定数とすると、ｘは最
大に変位しているのであるから、図１０で示すように、
ある圧力Ｐ0を過ぎると、Ｐ5の上昇につれ、ｘは吐出圧
力Ｐの増加と共に減少していく。
変位量ｘは、 ｘ＝（Ｐ3・ａ−ｆ−Ｐ5・ｂ）／ｋ となる。このｘを吐出圧力Ｐとの関係で考える。式に
おいて、Ｐ5以外は吐出圧力Ｐついて直接の関数でな
く、そこで、Ｐ3・ａ−ｆをある定数とすると、ｘは最
大に変位しているのであるから、図１０で示すように、
ある圧力Ｐ0を過ぎると、Ｐ5の上昇につれ、ｘは吐出圧
力Ｐの増加と共に減少していく。
【００４５】レギュレータピストン１０の変位量ｘは吐
出流量Ｑにほぼ比例し、したがってこの折れ線の特性
を、エンジンの馬力一定曲線に接するように設定する
と、図５で示すように、馬力制御を行うことができる。
出流量Ｑにほぼ比例し、したがってこの折れ線の特性
を、エンジンの馬力一定曲線に接するように設定する
と、図５で示すように、馬力制御を行うことができる。
【００４６】つまり、メインスプール１３Ａ，１３Ｂに
働く制御圧力と、スプリング１５Ａ，１５Ｂの作用力、
及びポンプ負荷による傾転モーメントの変化をレギュレ
ータピストン１０の保持圧力として検知し、これをフリ
ーピストン１６に作用させてメインスプール１３Ａ，１
３Ｂにフィードバックさせることにより、エンジンの発
生馬力が一定値を越えないように、ポンプ負荷を一定値
に馬力制御することができる。
働く制御圧力と、スプリング１５Ａ，１５Ｂの作用力、
及びポンプ負荷による傾転モーメントの変化をレギュレ
ータピストン１０の保持圧力として検知し、これをフリ
ーピストン１６に作用させてメインスプール１３Ａ，１
３Ｂにフィードバックさせることにより、エンジンの発
生馬力が一定値を越えないように、ポンプ負荷を一定値
に馬力制御することができる。
【００４７】（３）インチング制御 インチングスプール２５の開度がゼロのときは、制御圧
力はすべてがそのままメインスプール１３Ａ，１３Ｂの
圧力室１７Ａ，１７Ｂに導かれ、ポンプ吐出流量はエン
ジン回転数に比例制御されるが、図示しないインチング
ペダルを操作してインチングスプール２４の開度を開い
ていくと、リターン通路２６にチャージポンプ２からの
吐出油が逃げ、制御圧力が低下する。
力はすべてがそのままメインスプール１３Ａ，１３Ｂの
圧力室１７Ａ，１７Ｂに導かれ、ポンプ吐出流量はエン
ジン回転数に比例制御されるが、図示しないインチング
ペダルを操作してインチングスプール２４の開度を開い
ていくと、リターン通路２６にチャージポンプ２からの
吐出油が逃げ、制御圧力が低下する。
【００４８】制御圧力Ｐ３の低下により、メインスプー
ル１３Ａ，１３Ｂ並びにレギュレータピストン１０の変
位量は減少し、ポンプ吐出量が小さくなる。全開したと
きは、制御圧力はメイン通路４または５のどちらか低圧
側の圧力と等しくなり（閉回路内の漏れ分補給のための
チャージリリーフ設定圧に等しい）、このためレギュレ
ータピストン１０が中立位置に戻り、ポンプ吐出量はゼ
ロになる。
ル１３Ａ，１３Ｂ並びにレギュレータピストン１０の変
位量は減少し、ポンプ吐出量が小さくなる。全開したと
きは、制御圧力はメイン通路４または５のどちらか低圧
側の圧力と等しくなり（閉回路内の漏れ分補給のための
チャージリリーフ設定圧に等しい）、このためレギュレ
ータピストン１０が中立位置に戻り、ポンプ吐出量はゼ
ロになる。
【００４９】このようにして、インチングペダルを操作
することにより、メインポンプ１（エンジン）が回転し
ているにもかかわらず、油圧モータ３の回転を停止さ
せ、車両の走行を停止させることができる。
することにより、メインポンプ１（エンジン）が回転し
ているにもかかわらず、油圧モータ３の回転を停止さ
せ、車両の走行を停止させることができる。
【００５０】この場合、インチングスプール２５が制御
通路２３に直接的に挿入されているので、制御圧力の変
化の応答性がよく、インチング操作に対する応答性を高
められる。
通路２３に直接的に挿入されているので、制御圧力の変
化の応答性がよく、インチング操作に対する応答性を高
められる。
【００５１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、レギュレ
ータピストンと、その左右のメインスプール、フリーピ
ストンによりレギュレータ機構を構成しているので、従
来に比較して構成が著しく簡略化でき、部品点数の削減
され、コストダウンがはかれると共に、高精度を要求さ
れる部品も少ないため、作動の信頼性も向上する。
ータピストンと、その左右のメインスプール、フリーピ
ストンによりレギュレータ機構を構成しているので、従
来に比較して構成が著しく簡略化でき、部品点数の削減
され、コストダウンがはかれると共に、高精度を要求さ
れる部品も少ないため、作動の信頼性も向上する。
【図１】本発明の実施例を示す油圧回路図である。
【図２】同じくレギュレータピストンを中心とする断面
図である。
図である。
【図３】同じく作動原理を説明するための説明図であ
る。
る。
【図４】ポンプ流量と回転数の関係を示す流量制御特性
図である。
図である。
【図５】ポンプ流量と圧力の関係を示す馬力制御特性図
である。
である。
【図６】ポンプ流量とインチングスプールの開度の関係
を示すインチング制御特性図である。
を示すインチング制御特性図である。
【図７】ポンプ回転数に対する制御圧力とレギュレータ
ピストン変位量の関係を示す特性図である。
ピストン変位量の関係を示す特性図である。
【図８】ポンプ吐出圧力と斜板傾転モーメントの関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図９】ポンプ吐出圧力と保持圧力の関係を示す特性図
である。
である。
【図１０】ポンプ吐出圧力とレギュレータピストン変位
量の関係を示す特性図である。
量の関係を示す特性図である。
１ メインポンプ ２ チャージポンプ ３ 油圧モータ １０ レギュレータピストン １２Ａ 油圧室 １２Ｂ 油圧室 １３Ａ メインスプール １３Ｂ メインスプール １５Ａ スプリング １５Ｂ スプリング １６ フリーピストン １７Ａ 圧力室 １７Ｂ 圧力室 １８ 油圧切換弁 １９Ａ 環状ポート １９Ｂ 環状ポート ２０Ａ オリフィス ２０Ｂ オリフィス ２１Ａ 通路 ２１Ｂ 通路 ２３ 制御通路 ２５ インチングスプール
Claims (2)
- 【請求項１】 メインポンプの吐出量を制御する斜板
と、斜板の角度を調整するレギュレータピストンとを備
える油圧伝導機構のポンプ制御装置において、レギュレ
ータピストンの左右の油圧室と、これら油圧室に配置し
たスプリングと、これらスプリングに対抗して配置した
メインスプールと、レギュレータピストンを摺動自由に
貫通して左右のメインスプールと選択的に当接するフリ
ーピストンと、メインスプールを収装した圧力室に前記
メインポンプと連動するチャージポンプの吐出圧力を選
択的に導く油圧切換弁と、メインスプールの位置に応じ
て圧力室の圧力を互いに反対側の油圧室にオリフィスを
介して導く通路とを備えたことを特徴とする油圧伝導機
構のポンプ制御装置。 - 【請求項２】 チャージポンプの吐出圧をメインスプー
ルに導く制御通路に介装され、その開度に応じて吐出圧
を低圧側に逃がすインチングスプールを備えた請求項１
に記載の油圧伝導機構のポンプ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19404991A JP3294863B2 (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 油圧伝導機構のポンプ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19404991A JP3294863B2 (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 油圧伝導機構のポンプ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539863A true JPH0539863A (ja) | 1993-02-19 |
| JP3294863B2 JP3294863B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=16318099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19404991A Expired - Fee Related JP3294863B2 (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 油圧伝導機構のポンプ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3294863B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06307540A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-01 | Kayaba Ind Co Ltd | 油圧伝導機構のポンプ制御装置 |
| US7243492B2 (en) | 2004-01-05 | 2007-07-17 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Inclined rotation control device of variable displacement hydraulic pump |
| JP5113946B1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-01-09 | 株式会社小松製作所 | 作業車両及び作業車両の制御方法 |
| JP2013019457A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Nichijo Manufacturing Co Ltd | 連結ｈｓｔ車両およびその制御方法 |
-
1991
- 1991-08-02 JP JP19404991A patent/JP3294863B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06307540A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-01 | Kayaba Ind Co Ltd | 油圧伝導機構のポンプ制御装置 |
| US7243492B2 (en) | 2004-01-05 | 2007-07-17 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Inclined rotation control device of variable displacement hydraulic pump |
| JP2013019457A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Nichijo Manufacturing Co Ltd | 連結ｈｓｔ車両およびその制御方法 |
| JP5113946B1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-01-09 | 株式会社小松製作所 | 作業車両及び作業車両の制御方法 |
| US8532886B1 (en) | 2012-03-27 | 2013-09-10 | Komatsu Ltd. | Work vehicle and control method for work vehicle |
| WO2013145339A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 株式会社小松製作所 | 作業車両及び作業車両の制御方法 |
| CN103502698A (zh) * | 2012-03-27 | 2014-01-08 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆及作业车辆的控制方法 |
| CN103502698B (zh) * | 2012-03-27 | 2014-08-06 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆及作业车辆的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3294863B2 (ja) | 2002-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |