JPH06101651A

JPH06101651A - 油圧ポンプの馬力制御装置

Info

Publication number: JPH06101651A
Application number: JP4249865A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tomikawa; 修富川; Toichi Hirata; 東一平田; Yasuharu Goto; 安晴後藤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1994-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】機械式のレギュレータを設けてあるにもかか
わらず、原動機の馬力をほぼ全領域で有効に活用するこ
とができる油圧ポンプの馬力制御装置の提供。【構成】原動機１と、可変容量油圧ポンプ２と、レギ
ュレータ３と、ガバナ４と、このガバナ４のレバーを駆
動する駆動装置５と、アームシリンダ１４と、方向切換
弁８とを備えた油圧回路に設けられる、油圧ポンプ２の
馬力制御装置において、レギュレータ３の駆動部に制御
圧を出力する電磁弁９と、油圧ポンプ２の吐出圧を検出
し、信号として出力する圧力センサ７とを設けるととも
に、この圧力センサ７から出力される信号に応じて、レ
ギュレータ３のばねの力に対抗する制御圧がレギュレー
タ３の駆動部に出力されるように電磁弁９に駆動信号を
出力する制御装置１０を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内蔵するばねの力に対
抗するように与えられる可変容量油圧ポンプの自己圧に
応じて当該油圧ポンプの押しのけ容積を制御するレギュ
レータを備えた、油圧ショベル等の油圧機械に備えられ
る油圧ポンプの馬力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来の油圧ポンプの馬力制御装
置を示す回路図、図１２は図１１に示す従来の馬力制御
装置に備えられるレギュレータ部分の構成を示す図、図
１３は図１２に示すレギュレータによって得られる吸収
トルクと原動機の出力トルクとの関係を示す図である。

【０００３】この従来技術は、油圧機械例えば油圧ショ
ベルに備えられるものである。図１１に示す原動機１に
よって可変容量油圧ポンプ２が駆動し、方向切換弁８を
操作することによりアクチュエータ、例えばアームシリ
ンダ１４が作動する。油圧ポンプ２は、通常は最大傾転
になっている。アームシリンダ１４に流れる流量は、方
向切換弁８のブリード量とアームシリンダ１４の負荷圧
とで決定される。なお、ブリード量とは、方向切換弁８
のセンタバイパス通路からタンクに絞り捨てられる流量
である。

【０００４】いま、アームシリンダ１４に高い負荷がか
かり、ポンプ圧が上昇していく場合を考える。最大傾転
のままでは吸収馬力がオーバーしてしまうので、ポンプ
圧が上昇した場合にはそれに応じて油圧ポンプ２の押し
のけ容積の大きさを制限する必要がある。そこで油圧ポ
ンプ２の押しのけ容積を制御するレギュレータ３が設け
られている。

【０００５】図１２は、このレギュレータ３部分を示し
ている。油圧ポンプ２の吐出圧、すなわち自己圧Ｐｄを
受ける受圧スプール３ａと、サーボスプール３ｂと、サ
ーボシリンダ３ｃと、サーボスプール３ｂを付勢するば
ね３ｄとから成り、サーボシリンダ３ｃは傾転ピストン
３ｅの最大傾転位置を規定している。ここで、自己圧Ｐ
ｄが上昇すると、受圧室Ｃに導かれた自己圧Ｐｄにより
受圧スプール３ａとサーボスプール３ｂは、ばね３ｄの
力とつり合う位置まで同図１２の右方向へ移動する。サ
ーボスプール３ｂの移動に伴ってサーボ室Ａにも油圧源
１５の圧油が導かれ、傾転ピストン３ｅのサーボ室Ａ側
に位置する受圧面積とサーボ室Ｂ側に位置する受圧面積
の差に応じて、傾転ピストン３ｅはサーボシリンダ３ｃ
とともに同図１２の右方向、すなわち小傾転側に移動し
始める。サーボシリンダ３ｃがサーボスプール３ｂの位
置まで移動すると、サーボ室Ａとサーボ室Ｂの圧力がつ
り合い、傾転ピストン３ｅは停止する。ある圧力のとき
の傾転位置はばね３ｄの強さで決まり、これに応じて吸
収トルクが決まる。吸収トルクが原動機１の出しうるト
ルクを越えないように、ばね３ｄのばね定数とセット力
が決められる。

【０００６】なお、図１１において、４は原動機１の回
転数を制御する回転数制御装置、すなわちガバナ、５は
ガバナ４のレバーを駆動する駆動装置である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、自己圧Ｐｄとばね３ｄの力とのつり合いで傾転位
置、すなわち押しのけ容積が決まるため、圧力と傾転位
置（傾転角）の関係、いわゆるポンプＰＱ特性線は図１
３に示すように直線となる。したがって、図１２では説
明を簡単にするために１本のばね３ｄだけを描いてある
が、実際には理想的な原動機（エンジン）ＰＱ特性線に
近づけるために、ばね３ｄとして、セット力とばね定数
の異なる２本のばねを組み合わせている。しかしなが
ら、このように２本のばねを組み合わせても、この従来
技術にあっては図１４のハッチングで示すように馬力を
有効に使用できない範囲が存在し、作業効率の向上を見
込めず、これに伴って経済性の点でも問題があった。

【０００８】また特にこの従来技術にあっては、原動機
１の回転数を検出することにより原動機１の負荷状態を
検出して油圧ポンプ２の吸収トルクを変化させる、いわ
ゆるスピードセンシング制御を実施しようとするとき、
吸収トルクを増加させようとするとオーバートルクにな
ってしまうことがあり、このため回転数の静定を悪くし
ていた。

【０００９】本発明は、上述した従来技術の実情に鑑み
てなされたもので、その目的は、従来と同等の機械式の
レギュレータを設けてあるにもかかわらず、原動機の馬
力をほぼ全領域で有効に活用することができる油圧ポン
プの馬力制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の発明は、原動機と、この
原動機によって駆動される可変容量油圧ポンプと、内蔵
するばねの力に対抗するように与えられる上記油圧ポン
プの自己圧に応じて当該油圧ポンプの押しのけ容積を制
御するレギュレータと、上記原動機の回転数を制御する
ガバナと、このガバナのレバーを駆動する駆動装置と、
上記油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動するア
クチュエータと、上記油圧ポンプから上記アクチュエー
タに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁とを備
えた油圧回路に設けられる、上記油圧ポンプの馬力制御
装置において、上記レギュレータの駆動部に制御圧を出
力する電磁弁と、上記油圧ポンプの吐出圧を検出し、信
号として出力する圧力センサとを設けるとともに、この
圧力センサから出力される信号に応じて、上記レギュレ
ータのばねの力に対抗する制御圧が当該レギュレータに
出力されるように上記電磁弁に駆動信号を出力する制御
装置を設けた構成にしてある。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、原動機
と、この原動機によって駆動される可変容量油圧ポンプ
と、内蔵するばねの力に対抗するように与えられる上記
油圧ポンプの自己圧に応じて当該油圧ポンプの押しのけ
容積を制御するレギュレータと、上記原動機の回転数を
制御するガバナと、このガバナのレバーを駆動する駆動
装置と、上記油圧ポンプから吐出される圧油によって駆
動するアクチュエータと、上記油圧ポンプから上記アク
チュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換
弁とを備えた油圧回路に設けられる、上記油圧ポンプの
馬力制御装置において、上記ガバナのレバーの変位量を
検出し、信号として出力する変位検出装置と、上記レギ
ュレータの駆動部に制御圧を出力する電磁弁と、上記油
圧ポンプの吐出圧を検出し、信号として出力する圧力セ
ンサと、上記原動機の回転数を検出する回転数検出装置
とを設けるとともに、上記圧力センサ、上記変位検出装
置及び上記回転数検出装置のそれぞれから出力される信
号に応じて、上記レギュレータのばねの力に対抗する制
御圧が当該レギュレータに出力されるように上記電磁弁
に駆動信号を出力する制御装置を設けた構成にしてあ
る。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明にあっては、あらかじめ
レギュレータに内蔵されるばねのセット力を、油圧ポン
プの吸収トルクが原動機の出力トルクよりも大きくなる
セット力となるように設定しておく。このような状態
で、油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサから出力
される信号に応じて、制御装置は電磁弁を駆動する信号
を出力する。これにより、電磁弁から油圧ポンプの吐出
圧に応じた制御圧がレギユレータのばねに対抗するよう
に与えられる。すなわちそれまで、ばねの力と油圧ポン
プの自己圧とに応じて油圧ポンプの吸収トルクが原動機
の出力トルクよりも大きくなるように押しのけ容積を制
御していたレギユレータは、電磁弁から出力される制御
圧によりばねを押し戻し、押しのけ容積を小さくするよ
うに作動する。これにより、油圧ポンプの吸収トルクは
小さくなって原動機の出力トルクとほぼ同じになる。し
たがって、原動機の馬力を使用できない範囲がきわめて
少なくなり、この原動機の馬力をほぼ全領域で有効に活
用することができる。

【００１３】また、請求項２に記載の発明にあっては、
制御装置が上述した請求項１の発明の作用に加えて原動
機の回転数をも考慮した駆動信号を電磁弁に出力するの
で、電磁弁からガバナのレバーの変位量、油圧ポンプの
吐出圧、及び原動機の回転数に応じた制御圧がレギユレ
ータのばねに対抗するように与えられる。したがってレ
ギュレータはこの制御圧によりばねを押し戻し、押しの
け容積を小さくするように作動する。これにより、請求
項１の発明と同様に油圧ポンプの吸収トルクを原動機の
出力トルクとほぼ同じにすることができ、原動機の馬力
をほぼ全領域で有効に活用することができるとともに、
制御圧は原動機の回転数、すなわち原動機の負荷状態を
も考慮した制御圧であるので、油圧ポンプの吸収トルク
を増加させようとする際に吸収トルクが原動機の出力ト
ルクを越えるオーバートルクを発生させることがない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の油圧ポンプの馬力制御装置の
実施例を図に基づいて説明する。

【００１５】図１は請求項１に対応する本発明の油圧ポ
ンプの馬力制御装置の第１の実施例を示す回路図、図２
は第１の実施例に備えられるレギュレータ部分の構成を
示す図、図３は第１の実施例に備えられるレギュレータ
のセットトルクと、レギュレータの受圧室に与えられる
制御圧力との関係を示す図、図４は第１の実施例に備え
られる制御装置の処理内容を示す図である。

【００１６】これらの図において、前述した従来技術を
示す図１１、１２と同等のものは同じ符号で示してあ
る。

【００１７】すなわち、この第１の実施例も例えば油圧
ショベルに備えられるものであり、図１に示すように、
原動機１と、この原動機１によって駆動される可変容量
油圧ポンプ２と、油圧ポンプ２の自己圧に応じて当該油
圧ポンプ２の押しのけ容積を制御するレギュレータ３
と、原動機１の回転数を制御するガバナ４と、このガバ
ナ４のレバーを駆動する駆動装置５と、油圧ポンプ２か
ら吐出される圧油によって駆動するアクチュエータ、例
えばアームシリンダ１４と、油圧ポンプ２からアームシ
リンダ１４に供給される圧油の流れを制御する方向切換
弁８とを備えている。

【００１８】上記したレギュレータ３は図２にも示すよ
うに、油圧源１５に連絡されるサーボシリンダ３ｃと、
このサーボシリンダ３ｃ内に摺動可能に設けられるサー
ボスプール３ｂと、このサーボスプール３ｂを付勢する
ばね３ｄと、サーボシリンダ３ｃに連結され、油圧ポン
プ２の押しのけ容積、すなわち傾転角を制御する傾転ピ
ストン３ｅと、この傾転ピストン３ｅの一方の端部に設
けられ、サーボスプール３ｂ、サーボシリンダ３ｃを介
して油圧源１５に連絡可能なサーボ室Ａ、傾転ピストン
３ｅの他方の端部に設けられ、油圧源１５に常時連通す
るサーボ室Ｂと、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｄが与えられ
る受圧室Ｃとを備えている。

【００１９】以上の構成要素は、前述した図１１、１２
に示す従来技術と同等である。そして、特にこの第１の
実施例では、以下に述べる構成要素を備えている。

【００２０】すなわち、レギュレータ３の駆動部に制御
圧を出力する電磁弁９と、油圧ポンプ２の吐出圧を検出
し信号として出力する圧力センサ７と、この圧力センサ
７から出力される信号に応じて、レギュレータ３のばね
３ｄの力に対抗する制御圧が当該レギュレータ３に出力
されるように後述の処理を行なって電磁弁９に駆動信号
を出力する制御装置１０とを備えている。上述したレギ
ュレータ３は、ばね３ｄの反対側に位置するサーボスプ
ール３ｂの端部に２段の受圧スプール３ｆを設けてあ
り、この受圧スプール３ｆの端部に、電磁弁９を介して
与えられる制御圧が導かれる受圧室Ｄを形成してある。
なお、油圧源１５としてパイロット系の油圧を利用する
ことを考慮して、受圧スプール３ｆの受圧室Ｄに位置す
る端部の受圧面積が、受圧室Ｃに位置する段部の受圧面
積よりも大きくなるように、この受圧スプール３ｆを製
作してある。

【００２１】また、図２に示すばね３ｄは説明を簡単に
するために、模式的に１つのばねとして描いてあるが、
このばね３ｄは前述したように実際には、セット力とば
ね定数の異なる２つのばねより成っている。また、これ
らの２つのばねより成るばね３ｄのセット力は、前述し
た図１２に示す従来のばねのセット力よりも大きなセッ
ト力、すなわち、油圧ポンプ２の吸収トルクが原動機１
の出力トルクよりも大きくなるセット力となるようにあ
らかじめ設定してある。図３のポンプＰＱ特性線Ｌ１
が、この大きなセット力に対応している。

【００２２】なお、ガバナ４のレバーの変位量を検出し
信号として出力する変位検出装置、例えばレバー位置を
検出する位置検出装置６を設けてあるが、この位置検出
装置６は後述する第３の実施例において必要とするもの
であり、この第１の実施例では必要としていない。

【００２３】次に、上記のように構成した第１の実施例
における動作について、制御装置１０の処理内容を示す
図４等に基づいて説明する。

【００２４】制御装置１０では、はじめに、同図４のス
テップ０に示すように、圧力センサ７からの信号Ｖに基
づいて数値化した圧力Ｐを求める。この圧力Ｐでステッ
プ１のテーブルを参照し、圧力Ｐに対応する目標吸収ト
ルクＴ₀を求める。このテーブル１は、上述のようにオ
ーバートルクに設定されたレギュレータ３の、各圧力Ｐ
における吸収トルクを数値化して目標吸収トルクＴ₀と
してあらかじめ設定したものである。次に、ステップ３
において、目標吸収トルクＴ₀と、原動機１の出力トル
クに応じてあらかじめ設定されるベーストルクＴとのト
ルク差ΔＴを演算する。ここで、ベーストルクＴは、原
動機１の性能のばらつきを考慮して、例えば、原動機１
の出力トルク（設定出力馬力）より少し小さい値に設定
しておく。このトルク差ΔＴの分、吸収トルクを減少さ
せれば、油圧ポンプ２は理想的な吸収トルクカーブを描
くことになる。

【００２５】そこで、ステップ３で得られたトルク差Δ
Ｔに相当する制御圧が、レギュレータ３の受圧室Ｄに出
力されるように、制御装置１０から電磁弁９に駆動信号
を出力すれば良いが、このトルク差ΔＴに相当する制御
圧をそのまま出力すると、吸収トルクは図３に示す特性
線Ｌ１を単に同図３の左方向に平行移動させた特性線と
なってしまう。例えば、ポンプ２のレギュレータ３が理
想的なＰＱ特性線を描くものであったと仮定すると、ト
ルク差ΔＴは一定となり、レギュレータ３の受圧室Ｄに
一定の制御圧が与えられるが、その結果、図５に示すよ
うに、高圧域と低圧域とでは吸収トルクが同じでなくな
ってしまう。ここで、ポンプ吐出圧（自己圧）をＰｄ、
ポンプ傾転角をθ、受圧室Ｄに与えられる制御圧をＰ
ｉ、減少トルクをｔとすれば、吸収トルクＴｐは、（Ｐｄ＋Ｐｉ）θ＝Ｔｐ＋ｔＰｉ・θ＝ｔＰｉ＝（ｔ／Ｔｐ）・Ｐｄとなる。したがって、本来、ｔ、Ｔｐを一定とすれば、
制御圧Ｐｉをポンプ吐出圧Ｐｄに比例させて増加させる
ような制御が必要になる。

【００２６】そこで、この第１の実施例では、図４のス
テップ２に示すように、圧力Ｐの増加に比例して増加す
る圧力補正係数Ｋのテーブルを設定してある。ステップ
４では、ステップ２で求めた圧力Ｐに対応する圧力補正
係数Ｋと、前述したステップ３で求めたトルク差ΔＴと
を乗じて補正トルク差ΔＴｍを求める演算を行なう。こ
れにより、ポンプ吐出圧Ｐｄに相当する圧力Ｐが高圧に
なるにしたがって大きくなる補正トルク差ΔＴｍが求め
られる。

【００２７】次いでステップ５で、補正トルク差ΔＴｍ
に相当する目標制御圧Ｐｃが求められ、さらにステップ
６で、目標制御圧Ｐｃに相当する駆動信号、すなわち電
流ｉが求められる。この電流ｉで電磁弁９は制御され
る。なお、上記したステップ５は、上述のように受圧室
Ｃに位置する受圧スプール３ｆの段部の受圧面積が、受
圧室Ｄに位置する受圧スプール３ｆの端部の受圧面積よ
りも小さいことに伴う比率分の変換をするテーブルであ
る。

【００２８】このように、ステップ５で得られる補正ト
ルク差ΔＴｍは、ポンプ吐出圧Ｐｄが高圧になるにした
がって、より多くの制御圧を電磁弁９から供給し得るよ
うに補正を考慮したものである。また、補正トルク差Δ
Ｔｍが大きいということは、その分だけ理想的なポンプ
ＰＱ特性線に対してオーバートルクになっているという
ことである。したがって、上述のように補正トルク差Δ
Ｔｍに相当する目標制御圧Ｐｃを求め、この目標制御圧
Ｐｃに相当する電流ｉをこの制御装置１０から電磁弁９
に出力することにより、理想的なポンプＰＱ特性線にし
得る制御圧が図２に示すレギュレータ３の受圧室Ｄに与
えられる。これに応じて、受圧スプール３ｆ、サーボス
プール３ｂが、前述したように過大なセット力に設定し
たばね３ｄの力に抗して同図２の右方向に移動し、油圧
源１５の圧油が傾転ピストン３ｅのサーボ室Ａにも与え
られる。これにより、傾転ピストン３ｅが同図２の右方
向に移動し、傾転角、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ
容積を小さくする制御が行なわれ、傾転ピストン３ｅに
追従してサーボシリンダ３ｃが同図２の右方向に移動す
ることにより、傾転ピストン３ｅの両端に与えられる受
圧力がつり合い、これによって傾転ピストン３ｅは停止
する。

【００２９】このようにして、この第１の実施例では、
図３のエンジンＰＱ特性線にほとんど接するような、理
想的なポンプＰＱ特性線Ｌ２を得ることができる。した
がって，従来と同等の機械式のレギュレータ３を設けて
ありながら、原動機１の馬力をほぼ全領域で有効に活用
することができ、作業効率を向上させることができ、こ
れに伴って経済性も向上させることができる。

【００３０】図６の（ａ）は本発明の第２の実施例に備
えられる制御装置の処理内容を示す図、同図６の（ｂ）
はある圧力におけるポンプトルクを出すのに必要なシフ
ト量ΔＰを示す図である。

【００３１】この第２の実施例は、基本的な構成は前述
した図１、図２に示す第１の実施例と同等であるが、制
御装置１０における処理内容が異なっている。すなわ
ち、この第２の実施例では、第１の実施例の制御装置１
０の図４で示す処理内容のうちのステップ２、３、４を
除き、それに代わるものとして、同図６の（ａ）に示す
ようにステップ１のテーブルを、レギュレータ３のばね
３ｄの過大なセツト力に相応するセットトルクを、ベー
ストルクＴに一致させるために必要な同図６の（ｂ）で
例示するシフト量ΔＰを、各圧力毎に対応して予め設定
したものであり、このステップ１の内容は、図４に示す
第１の実施例の制御装置１０の処理内容のステップ１、
２、３、４を包含するものである。

【００３２】このように構成した第２の実施例も、第１
の実施例の補正トルク差ΔＴｍに相当するシフト量ΔＰ
に応じた目標制御圧Ｐｃをステップ５で求め、この目標
制御圧Ｐｃに相当する電流ｉをステップ６で求め、この
電流ｉを制御装置１０から電磁弁９に出力するようにし
てあることから、第１の実施例と同等の作用効果を得る
ことができる。

【００３３】図７は本発明の第３の実施例に備えられる
制御装置の処理内容を示す図である。この第３の実施例
では、第１の実施例の構成に加えて、図１に示すガバナ
４のレバーの変位量を検出し信号として出力する変位検
出装置、例えばレバー位置を検出する位置検出装置６を
必須の構成要素としてある。なお、第１の実施例を説明
するための図でもある図１に、この位置検出装置６を便
宜上描いてあるが、先にも述べたように、第１の実施例
では、この位置検出装置６を必須の構成要素としていな
い。

【００３４】この第３の実施例では、前述した第１の実
施例の図４のステップ３に与えられるベーストルクＴを
同図７に示すようにステップ７、ステップ８を介して変
化させることができるように構成してある。すなわち、
ステップ７でガバナ４のレバー位置を検出する位置検出
装置６の検出値Ｖから現在の目標回転数Ｎｒを求め、ス
テップ８でその目標回転数Ｎｒに相応するベーストルク
Ｔを求め、ステップ３では、ステップ１で求められた目
標吸収トルクＴ₀と、ステップ８で求められた原動機１
の出力トルクに相応するベーストルクＴとのトルク差Δ
Ｔを求めるようにしている。したがって、制御装置１０
から電磁弁９に出力される電流ｉは、現在の目標回転数
Ｎｒを考慮した制御圧を与え得るものであり、第１の実
施例に比べてより精度の高い制御を実現させることがで
きる。

【００３５】図８は請求項２に対応する本発明の第４の
実施例を示す回路図、図９は第４の実施例に備えられる
制御装置の処理内容を示す図である。

【００３６】図８に示す第４の実施例は、図１に示す構
成に加えて原動機１の回転数を検出する回転数検出装置
１２を設けてあり、制御装置１３は圧力センサ７、位置
検出装置６、及び回転数検出装置１２のそれぞれから出
力される信号に応じて、レギュレータ３のばねの力に対
向する制御圧が当該レギュレータ３に出力されるように
電磁弁９に駆動信号を出力するように構成してある。こ
の第４の実施例における原動機１は主にディーゼルエン
ジンであり、そのガバナ４はＲＳＶガバナと呼ばれる形
式のものである。このガバナ４は、原動機１の回転数を
一定に保とうとする機能があるが、図１０に示すよう
に、無負荷時と負荷時とでは若干の回転数差ΔＮを生じ
る。この第４の実施例では、この回転数差ΔＮを検出す
ることで原動機１の負荷状態を判定し、より定格点に近
づけるように制御しようとするものである。

【００３７】この第４の実施例の制御装置１３では、図
９に示すように、回転数検出装置１２から出力される信
号、すなわちパルスを入力し、ステップ７でその周期Ｗ
を求め、ステップ８で１／Ｗから実回転数Ｎを求める。
一方、ガバナ４のレバーの位置検出装置６からの信号を
入力し、ステップ９で目標回転数Ｎｒを求める。なおこ
こで、ガバナ４のレバーを動かすために駆動装置５とし
てステップモータを用い、その位置決め制御で目標回転
数Ｎｒを求めるようにしてもよい。このようにして求め
られる目標回転数Ｎｒは、ガバナ４の或るレバー位置に
おける原動機１の定格回転数に相応する。

【００３８】次にステップ１０において、ステップ８で
求められた実回転数Ｎと、ステップ９で求められた目標
回転数Ｎｒとの回転数差ΔＮを求める。原動機１の負荷
が定格馬力に対して軽い場合には回転数差ΔＮは正の値
をとり、定格馬力を超えた場合には回転数差ΔＮは負の
値をとる。次にステップ１１で、ステップ１０で求めた
回転数差ΔＮに相応する、定格時のトルクとの差Δｔを
求める演算がおこなわれる。

【００３９】なお、前述した第１の実施例では、ベース
トルクＴを原動機１の出力トルク（定格馬力）より少な
く設定したが、この第４の実施例では、ベーストルクＴ
を原動機１の出力トルクより少し大きめに設定してお
く。

【００４０】そして、ステップ１２で、ステップ３で求
められた目標吸収トルクＴ₀とベーストルクＴとのトル
ク差ΔＴに、実際の原動機１の負荷状態を考慮して求め
た補正値Δｔを減じてΔＴｎを求める演算がおこなわれ
る。原動機１の負荷が軽いときには回転数差ΔＮが正方
向に大きくなるのでステップ１１の補正値Δｔが増大
し、或る圧力におけるΔＴｎが減少し、ポンプ２の吸収
トルクが増大する。また、例えば高地等で作業する場合
には空気が薄くなり、原動機１の出力が低下するが、こ
のような場合には回転数差ΔＮが負方向に大きくなるの
で補正値Δｔが減少し、その結果ΔＴｎが増大し、ポン
プ２の吸収トルクが減少する。このような作用を含めて
ポンプ吐出圧Ｐｄにより前述した第１の実施例と同様な
馬力制御をおこなうので、得られる馬力線図は理想的な
馬力線図となる。

【００４１】このように構成した第４の実施例にあって
は、特に、従来の機械式レギュレータ３を用いながら、
オーバートルクになることなくスピードセンシング制御
を実施することができ、回転数の静定が良好となる。

【００４２】なお、上記各実施例におけるトルクテーブ
ルを適宜変更（ＲＯＭを変更）することにより油圧ポン
プ２の吸収トルク特性を容易に変更することができ、こ
のようなトルク特性の変更に際しレギュレータ３のばね
を交換したり、リセットを調整したりする煩雑な作業を
要しない。

【００４３】また、上記各実施例は、従来の１ポンプお
よび２ポンプ外部コンペン制御付きのレギュレータを備
えた馬力制御装置にも適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の油圧ポンプ
の馬力制御装置は、従来と同等の機械式のレギュレータ
を設けてあるにもかかわらず、原動機の馬力をほぼ全領
域で有効に活用することができ、従来に比べて作業効率
を向上させることができ、これに伴って優れた経済性を
確保できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に対応する本発明の油圧ポンプの馬力
制御装置の第１の実施例を示す回路図である。

【図２】第１の実施例に備えられるレギュレータ部分の
構成を示す図である。

【図３】第１の実施例に備えられるレギュレータのセッ
トトルクと、レギュレータの受圧室に与えられる制御圧
力との関係を示す図である。

【図４】第１の実施例に備えられる制御装置の処理内容
を示す図である。

【図５】レギュレータの受圧室に与えられる制御圧力と
吸収トルクが吐出圧によって変化してしまうことを示す
図である。

【図６】（ａ）は本発明の第２の実施例に備えられる制
御装置の処理内容を示す図であり、（ｂ）は或る圧力に
おけるポンプトルクを出すのに必要なシフト量ΔＰを示
す図である。

【図７】本発明の第３の実施例に備えられる制御装置の
処理内容を示す図である。

【図８】請求項２に対応する本発明の第４の実施例を示
す回路図である。

【図９】第４の実施例に備えられる制御装置の処理内容
を示す図である。

【図１０】原動機の回転数と出力トルクの関係を示す図
である。

【図１１】従来の油圧ポンプの馬力制御装置を示す回路
図である。

【図１２】図１１に示す従来の馬力制御装置に備えられ
るレギュレータ部分の構成を示す図である。

【図１３】図１２に示すレギュレータによって得られる
吸収トルクと原動機の出力トルクとの関係を示す図であ
る。

【図１４】図１１に示す従来の馬力制御装置における不
具合を説明する図である。

【符号の説明】

１原動機２可変容量油圧ポンプ３レギュレータ３ｂサーボスプール３ｃサーボシリンダ３ｄばね３ｅ傾転ピストン３ｆ受圧スプール４ガバナ５駆動装置６位置検出装置（変位検出装置）７圧力センサ８方向切換弁９電磁弁１０制御装置１２回転数検出装置１３制御装置１４アームシリンダ（アクチュエータ）１５油圧源Ａサーボ室Ｂサーボ室Ｃ受圧室Ｄ受圧室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機と、この原動機によって駆動され
る可変容量油圧ポンプと、ばねの力に対抗するように与
えられる上記油圧ポンプの自己圧に応じて当該油圧ポン
プの押しのけ容積を制御するレギュレータと、上記原動
機の回転数を制御するガバナと、このガバナのレバーを
駆動する駆動装置と、上記油圧ポンプから吐出される圧
油によって駆動するアクチュエータと、上記油圧ポンプ
から上記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御
する方向切換弁とを備えた油圧回路に設けられる、上記
油圧ポンプの馬力制御装置において、上記レギュレータの駆動部に制御圧を出力する電磁弁
と、上記油圧ポンプの吐出圧を検出し、信号として出力
する圧力センサとを設けるとともに、この圧力センサから出力される信号に応じて、上記レギ
ュレータのばねの力に対抗する制御圧が当該レギュレー
タに出力されるように上記電磁弁に駆動信号を出力する
制御装置を設けたことを特徴とする油圧ポンプの馬力制
御装置。
【請求項２】原動機と、この原動機によって駆動され
る可変容量油圧ポンプと、ばねの力に対抗するように与
えられる上記油圧ポンプの自己圧に応じて当該油圧ポン
プの押しのけ容積を制御するレギュレータと、上記原動
機の回転数を制御するガバナと、このガバナのレバーを
駆動する駆動装置と、上記油圧ポンプから吐出される圧
油によって駆動するアクチュエータと、上記油圧ポンプ
から上記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御
する方向切換弁とを備えた油圧回路に設けられる、上記
油圧ポンプの馬力制御装置において、上記ガバナのレバーの変位量を検出し、信号として出力
する変位検出装置と、上記レギュレータの駆動部に制御
圧を出力する電磁弁と、上記油圧ポンプの吐出圧を検出
し、信号として出力する圧力センサと、上記原動機の回
転数を検出する回転数検出装置とを設けるとともに、上記圧力センサ、上記変位検出装置及び上記回転数検出
装置のそれぞれから出力される信号に応じて、上記レギ
ュレータのばねの力に対抗する制御圧が当該レギュレー
タに出力されるように上記電磁弁に駆動信号を出力する
制御装置を設けたことを特徴とする油圧ポンプの馬力制
御装置。