JPH06159319A - 油圧作業機のポンプ吐出流量制御装置 - Google Patents
油圧作業機のポンプ吐出流量制御装置Info
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- JPH06159319A JPH06159319A JP33683592A JP33683592A JPH06159319A JP H06159319 A JPH06159319 A JP H06159319A JP 33683592 A JP33683592 A JP 33683592A JP 33683592 A JP33683592 A JP 33683592A JP H06159319 A JPH06159319 A JP H06159319A
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- pump
- discharge flow
- hydraulic
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】作動油の粘度変化があった時に，原因の如何を
問わず操作手段からの伝達関数を正確かつ確実に補正し
て，安定的で高い応答性を保持する。 【構成】方向制御弁２の戻り配管９に，絞り１０，流量
検出器１１，圧力検出器１２，１３を設ける。流量検出
器の検出流量Ｑを流量−差圧変換部により基準差圧を演
算し，これと圧力検出器により絞りの前後の実測差圧信
号を求め，両者の差から傾転角制御補正値を演算する。
操作レバー６が操作されると，出力された目標傾転角信
号と現在の傾転角との差から傾転角増減値を求め，これ
と傾転角制御補正値とから，傾転角制御部の実増減値演
算回路において，粘度に応じて補正された傾転角実増減
値を演算し，これに基づいて伝達関数を求め傾転可変手
段５の傾転角を決定する。
問わず操作手段からの伝達関数を正確かつ確実に補正し
て，安定的で高い応答性を保持する。 【構成】方向制御弁２の戻り配管９に，絞り１０，流量
検出器１１，圧力検出器１２，１３を設ける。流量検出
器の検出流量Ｑを流量−差圧変換部により基準差圧を演
算し，これと圧力検出器により絞りの前後の実測差圧信
号を求め，両者の差から傾転角制御補正値を演算する。
操作レバー６が操作されると，出力された目標傾転角信
号と現在の傾転角との差から傾転角増減値を求め，これ
と傾転角制御補正値とから，傾転角制御部の実増減値演
算回路において，粘度に応じて補正された傾転角実増減
値を演算し，これに基づいて伝達関数を求め傾転可変手
段５の傾転角を決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧装置を搭載した油
圧作業機において、そのポンプ吐出流量を制御する油圧
作業機のポンプ吐出流量制御装置に関するものである。
圧作業機において、そのポンプ吐出流量を制御する油圧
作業機のポンプ吐出流量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】油圧作業機においては、油圧シリンダ，
油圧モータ等のアクチュエータが設けられるが、このア
クチュエータは油圧ポンプから供給される圧油によって
駆動される。このアクチュエータの作動を制御するため
に、油圧ポンプとアクチュエータとの間には圧油の方向
を制御する方向制御弁が介装されており、この方向制御
弁は操作手段としての操作レバーにより切り換え操作さ
れるようになっている。ここで、操作レバーの操作量に
よって油圧ポンプの吐出流量を決定しているが、この吐
出流量は、可変容量ポンプを用いている場合には、ポン
プの傾転制御を行うことにより達成され、またエンジン
の回転数によっても吐出流量の制御を同時に行うことが
できる。
油圧モータ等のアクチュエータが設けられるが、このア
クチュエータは油圧ポンプから供給される圧油によって
駆動される。このアクチュエータの作動を制御するため
に、油圧ポンプとアクチュエータとの間には圧油の方向
を制御する方向制御弁が介装されており、この方向制御
弁は操作手段としての操作レバーにより切り換え操作さ
れるようになっている。ここで、操作レバーの操作量に
よって油圧ポンプの吐出流量を決定しているが、この吐
出流量は、可変容量ポンプを用いている場合には、ポン
プの傾転制御を行うことにより達成され、またエンジン
の回転数によっても吐出流量の制御を同時に行うことが
できる。
【０００３】ここで、油圧回路に用いられる作動油の粘
度が変化すると、ポンプの吐出流量の応答性が変化する
ことになる。従って、操作レバーを操作した時に制御さ
れるポンプの吐出流量速度に変化が生じ、過渡応答性，
定常特性が悪化し、また系の安定マージンが少ない場合
には、発振現象の発生のおそれがある等といった問題点
がある。
度が変化すると、ポンプの吐出流量の応答性が変化する
ことになる。従って、操作レバーを操作した時に制御さ
れるポンプの吐出流量速度に変化が生じ、過渡応答性，
定常特性が悪化し、また系の安定マージンが少ない場合
には、発振現象の発生のおそれがある等といった問題点
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】温度変化により作動油
の粘度が変化するが、これ以外にも粘度の変化の要因と
なるものがある。即ち、作動油そのものが劣化したり、
また用いられる作動油の種類が異なる場合にも作動油の
粘度が変化する。しかしながら、油温を検出して補正値
を制御していたのでは、温度変化以外の原因での粘度変
化に対する補正を正確に行うことができないという欠点
がある。
の粘度が変化するが、これ以外にも粘度の変化の要因と
なるものがある。即ち、作動油そのものが劣化したり、
また用いられる作動油の種類が異なる場合にも作動油の
粘度が変化する。しかしながら、油温を検出して補正値
を制御していたのでは、温度変化以外の原因での粘度変
化に対する補正を正確に行うことができないという欠点
がある。
【０００５】本発明は、以上のような従来技術の課題を
解決するためになされたものであって、作動油の粘度変
化があった時に、ポンプ目標吐出流量から実吐出流量ま
での伝達関数を正確かつ確実に補正し、遅延応答性，定
常特性を安定化させることができるようにすることを目
的とする。
解決するためになされたものであって、作動油の粘度変
化があった時に、ポンプ目標吐出流量から実吐出流量ま
での伝達関数を正確かつ確実に補正し、遅延応答性，定
常特性を安定化させることができるようにすることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、油圧ポンプからの油圧配管の途中に
おける圧力損失部の上流側と下流側との圧力を検出する
差圧検出手段と、この差圧検出手段からの差圧信号と、
ポンプ吐出流量とにより作動油の粘度を推定して、ポン
プ吐出流量の補正値を粘度変化に合わせて演算する補正
値演算手段と、操作手段の操作によりポンプ吐出流量の
目標値をこの補正値で補正して、ポンプの吐出流量を制
御するポンプ吐出流量制御手段とから構成したことをそ
の特徴とするものである。
ために、本発明は、油圧ポンプからの油圧配管の途中に
おける圧力損失部の上流側と下流側との圧力を検出する
差圧検出手段と、この差圧検出手段からの差圧信号と、
ポンプ吐出流量とにより作動油の粘度を推定して、ポン
プ吐出流量の補正値を粘度変化に合わせて演算する補正
値演算手段と、操作手段の操作によりポンプ吐出流量の
目標値をこの補正値で補正して、ポンプの吐出流量を制
御するポンプ吐出流量制御手段とから構成したことをそ
の特徴とするものである。
【０００７】
【作用】作動油の粘度を検出するために、圧力損失部の
ある部位の上流側と下流側との圧力を検出して、この差
圧に基づいて作動油の粘度を推定する。このために、ま
ずポンプの吐出流量を検出して、この吐出流量から当該
の圧力損失部における基準差圧を演算によって割り出
す。そして、この基準差圧と実際の圧力損失部における
差圧とを比較し、この比較結果に基づいてポンプ吐出流
量制御の補正値を演算して、操作手段が操作された時
に、この操作手段によるポンプ吐出流量制御の伝達関数
を、この補正値で補正することによって、作動油の粘度
が変化しても、ポンプの応答性が不安定になることがな
く、操作量に応じたポンプ吐出量が決定される。
ある部位の上流側と下流側との圧力を検出して、この差
圧に基づいて作動油の粘度を推定する。このために、ま
ずポンプの吐出流量を検出して、この吐出流量から当該
の圧力損失部における基準差圧を演算によって割り出
す。そして、この基準差圧と実際の圧力損失部における
差圧とを比較し、この比較結果に基づいてポンプ吐出流
量制御の補正値を演算して、操作手段が操作された時
に、この操作手段によるポンプ吐出流量制御の伝達関数
を、この補正値で補正することによって、作動油の粘度
が変化しても、ポンプの応答性が不安定になることがな
く、操作量に応じたポンプ吐出量が決定される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１に油圧作業機の油圧回路を示
す。同図において、１は油圧ポンプ、２はセンタバイパ
ス方式の方向制御弁、３はアクチュエータをそれぞれ示
す。油圧ポンプ１はエンジン４によって回転駆動される
ようになっており、傾転可変手段５によって吐出流量が
制御される可変容量ポンプである。
に説明する。まず、図１に油圧作業機の油圧回路を示
す。同図において、１は油圧ポンプ、２はセンタバイパ
ス方式の方向制御弁、３はアクチュエータをそれぞれ示
す。油圧ポンプ１はエンジン４によって回転駆動される
ようになっており、傾転可変手段５によって吐出流量が
制御される可変容量ポンプである。
【０００９】６は操作レバー、７は制御手段であって、
この操作レバー６を操作すると、その操作方向と操作量
に応じて方向制御弁２が切り換わり、また操作量に応じ
て傾転可変手段５により傾転角が変化して、油圧ポンプ
１の吐出流量が変化するようになっている。この操作レ
バー６による操作信号が制御手段７に取り込まれて、制
御手段７によって方向制御弁２に対する切換信号が出力
され、また油圧ポンプ１の傾転可変手段５の傾転角制御
信号が出力され、エンジン４の回転数の制御信号も傾転
可変手段５と同様に操作レバー６の操作に応じて出力さ
れれる。
この操作レバー６を操作すると、その操作方向と操作量
に応じて方向制御弁２が切り換わり、また操作量に応じ
て傾転可変手段５により傾転角が変化して、油圧ポンプ
１の吐出流量が変化するようになっている。この操作レ
バー６による操作信号が制御手段７に取り込まれて、制
御手段７によって方向制御弁２に対する切換信号が出力
され、また油圧ポンプ１の傾転可変手段５の傾転角制御
信号が出力され、エンジン４の回転数の制御信号も傾転
可変手段５と同様に操作レバー６の操作に応じて出力さ
れれる。
【００１０】ここで、油圧ポンプ１の吐出流量を制御す
るに当って、作動油の粘度に応じて補正するように構成
されている。このために、方向制御弁２のタンク８に通
じるセンタバイパス用の戻り配管９の途中には圧力損失
部としての絞り１０が設けられている。また、この絞り
１０における上流側には流量検出器１１と圧力検出器１
２とが設けられており、下流側にも圧力検出器１３が設
けられている。そして、これら流量検出器１１及び圧力
検出器１２，１３からの信号は制御手段７に入力され
て、補正値が演算されるようになっている。
るに当って、作動油の粘度に応じて補正するように構成
されている。このために、方向制御弁２のタンク８に通
じるセンタバイパス用の戻り配管９の途中には圧力損失
部としての絞り１０が設けられている。また、この絞り
１０における上流側には流量検出器１１と圧力検出器１
２とが設けられており、下流側にも圧力検出器１３が設
けられている。そして、これら流量検出器１１及び圧力
検出器１２，１３からの信号は制御手段７に入力され
て、補正値が演算されるようになっている。
【００１１】そこで、図２に制御手段７における補正値
演算回路２０の構成を示す。図中において、Ｑは流量検
出器１１の検出流量、Ｐ1 は絞り１０の上流側の圧力検
出器１２の検出圧力、Ｐ2 は下流側の圧力検出器１３の
検出圧力をそれぞれ示す。また、ｉ1 ，ｉ2 は操作レバ
ー６の操作量信号である。ここで、油圧ポンプ１の吐出
流量の制御は傾転可変手段５による傾転角θを制御する
ことにより行われるものであって、この傾転角θは第一
義的には操作レバー６の操作量信号に基づいて決定され
るが、この操作レバー６による目標傾転角信号θｒに対
して、傾転作動油の粘度によって傾転角制御補正値ｋ1
を演算して、この傾転角制御補正値ｋ1により補正す
る。
演算回路２０の構成を示す。図中において、Ｑは流量検
出器１１の検出流量、Ｐ1 は絞り１０の上流側の圧力検
出器１２の検出圧力、Ｐ2 は下流側の圧力検出器１３の
検出圧力をそれぞれ示す。また、ｉ1 ，ｉ2 は操作レバ
ー６の操作量信号である。ここで、油圧ポンプ１の吐出
流量の制御は傾転可変手段５による傾転角θを制御する
ことにより行われるものであって、この傾転角θは第一
義的には操作レバー６の操作量信号に基づいて決定され
るが、この操作レバー６による目標傾転角信号θｒに対
して、傾転作動油の粘度によって傾転角制御補正値ｋ1
を演算して、この傾転角制御補正値ｋ1により補正す
る。
【００１２】流量検出器１１の検出流量Ｑは流量−差圧
変換部２１に入力されて、検出流量Ｑから基準差圧Ｐｑ
の演算が行われる。ここで、流量Ｑに対する基準差圧Ｐ
ｑはＰｑ＝ρ・Ｑ2 ／２・Ｃ2 ・Ａ2 （ただし、Ａは絞
り１０の開口面積、Ｃは流量係数、ρは流体密度であ
る）となる。この式から、作動油が流量係数Ｃと流体密
度ρが一定であるとしたときには、基準差圧Ｐｑは流量
Ｑの２乗に比例する。従って、作動油の粘度が一定であ
れば、それに応じた基準差圧Ｐｑが生じる。そこで、流
量−差圧変換部２１に所定の種類の作動油であって、劣
化しないものを用いた場合における流量Ｑと基準差圧Ｐ
ｑとの関係を設定しておく。
変換部２１に入力されて、検出流量Ｑから基準差圧Ｐｑ
の演算が行われる。ここで、流量Ｑに対する基準差圧Ｐ
ｑはＰｑ＝ρ・Ｑ2 ／２・Ｃ2 ・Ａ2 （ただし、Ａは絞
り１０の開口面積、Ｃは流量係数、ρは流体密度であ
る）となる。この式から、作動油が流量係数Ｃと流体密
度ρが一定であるとしたときには、基準差圧Ｐｑは流量
Ｑの２乗に比例する。従って、作動油の粘度が一定であ
れば、それに応じた基準差圧Ｐｑが生じる。そこで、流
量−差圧変換部２１に所定の種類の作動油であって、劣
化しないものを用いた場合における流量Ｑと基準差圧Ｐ
ｑとの関係を設定しておく。
【００１３】絞り１０の前後における実際の差圧を検出
するために圧力検出器１２，１３が設けられており、こ
れら各検出圧力Ｐ1 ，Ｐ2 を減算器２２に入力すること
によって、Ｐ1 −Ｐ2 が計算されて、実測差圧信号ΔＰ
ｑが出力される。そして、この実測差圧信号ΔＰｑは、
減算器２３において流量−差圧変換部２１からの基準差
圧信号Ｐｑから減算されて、両者の差Ｐｏが求められ
る。ここで、圧力偏差Ｐｏに対する傾転角制御補正値ｋ
1 は、ｋ1 ＝ＬＰｏというように、比例関係となる。そ
こで、補正値演算部２４に予めｋ1 ＝ＬＰｏの関係式を
設定しておき、偏差信号Ｐｏをこの補正値演算部２４に
入力して、傾転角制御補正値ｋ1 を演算させる。なお、
この補正値演算部２４に設定されるデータは、実測した
値をテーブル化したものを記録することも可能である。
するために圧力検出器１２，１３が設けられており、こ
れら各検出圧力Ｐ1 ，Ｐ2 を減算器２２に入力すること
によって、Ｐ1 −Ｐ2 が計算されて、実測差圧信号ΔＰ
ｑが出力される。そして、この実測差圧信号ΔＰｑは、
減算器２３において流量−差圧変換部２１からの基準差
圧信号Ｐｑから減算されて、両者の差Ｐｏが求められ
る。ここで、圧力偏差Ｐｏに対する傾転角制御補正値ｋ
1 は、ｋ1 ＝ＬＰｏというように、比例関係となる。そ
こで、補正値演算部２４に予めｋ1 ＝ＬＰｏの関係式を
設定しておき、偏差信号Ｐｏをこの補正値演算部２４に
入力して、傾転角制御補正値ｋ1 を演算させる。なお、
この補正値演算部２４に設定されるデータは、実測した
値をテーブル化したものを記録することも可能である。
【００１４】傾転角制御補正値ｋ1 は以上のようにして
演算されるが、この演算を安定した状態で行うために、
操作レバー６が中立状態となっている際に実行されて、
ホールド部２５によって演算された傾転角制御補正値ｋ
1 がホールドされるようになっている。
演算されるが、この演算を安定した状態で行うために、
操作レバー６が中立状態となっている際に実行されて、
ホールド部２５によって演算された傾転角制御補正値ｋ
1 がホールドされるようになっている。
【００１５】実際に操作レバー６が操作されると、その
操作量信号ｉ1 ，ｉ2 が信号変換部２６，２７に入力さ
れて、ポンプ制御用信号Ｘ1 ，Ｘ2 に変換される。な
お、操作量信号ｉ1 ，ｉ2 は、その性質上、一方側が立
ち上がる時には、他方は０となる。そこで、ポンプ制御
用信号Ｘ1 ，Ｘ2 が加算器２８によって加算されて、ポ
ンプ制御信号Ｘｏが得られる。このポンプ制御信号Ｘｏ
が傾転角演算部２９に入力されて、目標傾転角信号θｒ
に変換される。この目標傾転角信号θｒは操作レバー６
の操作に応じたポンプ吐出流量が得られる傾転角の目標
値である。そして、この目標傾転角信号θｒが出力され
ると、ホールド部２５にホールドされている傾転角制御
補正値ｋ1 が読み出されて、傾転角制御部３０に入力さ
れる。
操作量信号ｉ1 ，ｉ2 が信号変換部２６，２７に入力さ
れて、ポンプ制御用信号Ｘ1 ，Ｘ2 に変換される。な
お、操作量信号ｉ1 ，ｉ2 は、その性質上、一方側が立
ち上がる時には、他方は０となる。そこで、ポンプ制御
用信号Ｘ1 ，Ｘ2 が加算器２８によって加算されて、ポ
ンプ制御信号Ｘｏが得られる。このポンプ制御信号Ｘｏ
が傾転角演算部２９に入力されて、目標傾転角信号θｒ
に変換される。この目標傾転角信号θｒは操作レバー６
の操作に応じたポンプ吐出流量が得られる傾転角の目標
値である。そして、この目標傾転角信号θｒが出力され
ると、ホールド部２５にホールドされている傾転角制御
補正値ｋ1 が読み出されて、傾転角制御部３０に入力さ
れる。
【００１６】而して、傾転角の制御は、出力された目標
傾転角信号θｒと現在の傾転角θｎとの間に差がある
と、その差に応じた量だけ変化させるものであるから、
まず目標傾転角信号θｒと現在の傾転角θｎとを減算器
３１により引き算することによって、傾転角増減値Δθ
ｒを求める。そして、この傾転角増減値Δθｒと傾転角
制御補正値ｋ1 とから、傾転角制御部３０の実増減値演
算回路３０ａにおいて、粘度に応じて補正された傾転角
実増減値Δθを演算し、この傾転角実増減値Δθに基づ
いて、出力回路３０ｂにおいて伝達関数Ｇｃ（Ｓ）が求
められて、この伝達関数Ｇｃ（Ｓ）により傾転可変手段
５の傾転角が決定される。ここで、実増減値演算回路３
０ａにおいては、単純に傾転角増減値Δθｒと傾転角制
御補正値ｋ1 との積を求めるのではなく、高速応答性を
損なうことなく信号の安定化を図るために、比例成分Ｐ
と積分成分Ｉ及び微分成分Ｄとによる補償機能を持たせ
たＰＩＤ制御を行うようにしている。従って、この実増
減値演算回路３０ａにおいては、比例係数ｋ1 と、時間
Ｓにおける微分係数ＴD Ｓ及び積分係数１／（ＴI Ｓ）
とに基づいて、ｋ1 ｛１＋ＴD Ｓ＋１／（ＴI Ｓ）｝・
Δθｒが演算されることになる。
傾転角信号θｒと現在の傾転角θｎとの間に差がある
と、その差に応じた量だけ変化させるものであるから、
まず目標傾転角信号θｒと現在の傾転角θｎとを減算器
３１により引き算することによって、傾転角増減値Δθ
ｒを求める。そして、この傾転角増減値Δθｒと傾転角
制御補正値ｋ1 とから、傾転角制御部３０の実増減値演
算回路３０ａにおいて、粘度に応じて補正された傾転角
実増減値Δθを演算し、この傾転角実増減値Δθに基づ
いて、出力回路３０ｂにおいて伝達関数Ｇｃ（Ｓ）が求
められて、この伝達関数Ｇｃ（Ｓ）により傾転可変手段
５の傾転角が決定される。ここで、実増減値演算回路３
０ａにおいては、単純に傾転角増減値Δθｒと傾転角制
御補正値ｋ1 との積を求めるのではなく、高速応答性を
損なうことなく信号の安定化を図るために、比例成分Ｐ
と積分成分Ｉ及び微分成分Ｄとによる補償機能を持たせ
たＰＩＤ制御を行うようにしている。従って、この実増
減値演算回路３０ａにおいては、比例係数ｋ1 と、時間
Ｓにおける微分係数ＴD Ｓ及び積分係数１／（ＴI Ｓ）
とに基づいて、ｋ1 ｛１＋ＴD Ｓ＋１／（ＴI Ｓ）｝・
Δθｒが演算されることになる。
【００１７】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、油圧作業機の運転者が操作レバー６を操作する
と、油圧ポンプ１を作動させて、この油圧ポンプ１から
供給される圧油によってアクチュエータ３が駆動される
が、回路内を流れる作動油の粘度が変化しても、この粘
度に応じた補正を行われるから、操作レバー６の操作量
に応じて一定の特性を有するポンプ吐出量が得られ、安
定した過渡応答性，定常特性が得られる。
あって、油圧作業機の運転者が操作レバー６を操作する
と、油圧ポンプ１を作動させて、この油圧ポンプ１から
供給される圧油によってアクチュエータ３が駆動される
が、回路内を流れる作動油の粘度が変化しても、この粘
度に応じた補正を行われるから、操作レバー６の操作量
に応じて一定の特性を有するポンプ吐出量が得られ、安
定した過渡応答性，定常特性が得られる。
【００１８】而して、エンジン４を始動させると、油圧
ポンプ１が作動するが、操作レバー６が中立位置となっ
ていると、仕事が行われず、油圧ポンプ１はアイドリン
グ状態となり、この油圧ポンプ１から送り出される作動
油は方向制御弁２のセンタバイパス部を経て戻り配管９
からタンク８に送り込まれる。ここで、戻り配管９には
絞り１０の上流側に流量検出器１１が設けられているか
ら、この戻り配管９を通過する作動油の流量が検出され
る。また、絞り１０による圧力損失部の上流側及び下流
側に圧力検出器１２，１３が配設されているから、この
絞り１０の前後の差圧が検出される。流量検出器１１か
らの検出流量信号Ｑは流量−差圧変換部２１によって基
準差圧信号Ｐｑが得られる。そして、この基準差圧信号
Ｐｑと実測差圧信号ΔＰｑとの差Ｐｏが補正値演算部２
４に入力されて、傾転角制御補正値ｋ1 が演算されて、
ホールド部２５に取り込まれる。
ポンプ１が作動するが、操作レバー６が中立位置となっ
ていると、仕事が行われず、油圧ポンプ１はアイドリン
グ状態となり、この油圧ポンプ１から送り出される作動
油は方向制御弁２のセンタバイパス部を経て戻り配管９
からタンク８に送り込まれる。ここで、戻り配管９には
絞り１０の上流側に流量検出器１１が設けられているか
ら、この戻り配管９を通過する作動油の流量が検出され
る。また、絞り１０による圧力損失部の上流側及び下流
側に圧力検出器１２，１３が配設されているから、この
絞り１０の前後の差圧が検出される。流量検出器１１か
らの検出流量信号Ｑは流量−差圧変換部２１によって基
準差圧信号Ｐｑが得られる。そして、この基準差圧信号
Ｐｑと実測差圧信号ΔＰｑとの差Ｐｏが補正値演算部２
４に入力されて、傾転角制御補正値ｋ1 が演算されて、
ホールド部２５に取り込まれる。
【００１９】ところで、この補正値の演算は、操作レバ
ー６が中立状態となっている際に行う必要がある。操作
レバー６が操作されると、方向制御弁２が切り換わっ
て、アクチュエータ３に圧油が流れ、戻り配管９内の流
速が変化することにより圧力が変動し、また方向制御弁
２が完全に切り換わると、戻り配管９内に圧力が生じな
いようになる。この圧力変動によって、油圧ポンプ１の
作動中に補正値が変動すると、この油圧ポンプ１の動作
が不安定となる。従って、ホールド部２５には、スイッ
チＳを内蔵させる等によって、操作レバー６が中立位置
にある時、即ち信号変換部２６，２７の出力信号レベル
が０の時にのみホールド部２５に傾転角制御補正値ｋ1
を取り込むように設定されている。
ー６が中立状態となっている際に行う必要がある。操作
レバー６が操作されると、方向制御弁２が切り換わっ
て、アクチュエータ３に圧油が流れ、戻り配管９内の流
速が変化することにより圧力が変動し、また方向制御弁
２が完全に切り換わると、戻り配管９内に圧力が生じな
いようになる。この圧力変動によって、油圧ポンプ１の
作動中に補正値が変動すると、この油圧ポンプ１の動作
が不安定となる。従って、ホールド部２５には、スイッ
チＳを内蔵させる等によって、操作レバー６が中立位置
にある時、即ち信号変換部２６，２７の出力信号レベル
が０の時にのみホールド部２５に傾転角制御補正値ｋ1
を取り込むように設定されている。
【００２０】また、操作レバー６が中立状態になる毎
に、ホールド部２５でホールドされている傾転角制御補
正値ｋ1 のデータが更新される。即ち、この傾転角制御
補正値ｋ1 は作動油の粘度変化によるものであるが、こ
の粘度変化は、用いられる作動油の種類や劣化に起因す
るものの他、油温の変化によっても粘度が変わってく
る。そして、作動油の油温は時間の経過と共に変化する
ことから、この油温の変化による粘度変化にも追従させ
て、傾転角制御補正値ｋ1 を変化させることができる。
而して、この油温による粘度変化に対しては、従来で
は、温度センサを用いて、それを検出して、この油温に
より補正値を決定するようにしていたが、前述したよう
に、基準差圧信号Ｐｑと実測差圧信号ΔＰｑとの差Ｐｏ
により補正値を決定するようにした場合には、温度セン
サを用いる必要がないばかりか、あらゆる要因で変化す
る粘度を正確に検出して、的確な傾転角制御補正値ｋ1
を割り出すことができる。
に、ホールド部２５でホールドされている傾転角制御補
正値ｋ1 のデータが更新される。即ち、この傾転角制御
補正値ｋ1 は作動油の粘度変化によるものであるが、こ
の粘度変化は、用いられる作動油の種類や劣化に起因す
るものの他、油温の変化によっても粘度が変わってく
る。そして、作動油の油温は時間の経過と共に変化する
ことから、この油温の変化による粘度変化にも追従させ
て、傾転角制御補正値ｋ1 を変化させることができる。
而して、この油温による粘度変化に対しては、従来で
は、温度センサを用いて、それを検出して、この油温に
より補正値を決定するようにしていたが、前述したよう
に、基準差圧信号Ｐｑと実測差圧信号ΔＰｑとの差Ｐｏ
により補正値を決定するようにした場合には、温度セン
サを用いる必要がないばかりか、あらゆる要因で変化す
る粘度を正確に検出して、的確な傾転角制御補正値ｋ1
を割り出すことができる。
【００２１】而して、操作レバー６が操作されると、そ
の操作量の信号が信号変換部２６，２７によりポンプ制
御用信号Ｘ1 ，Ｘ2 に変換されて、これらが加算器２８
によって加算されて、ポンプ制御信号Ｘｏとして出力さ
れ、このポンプ制御信号Ｘｏにより傾転角演算部２９に
より目標傾転角信号θｒが出力される。この目標傾転角
信号θｒは、減算器３１において、現在の傾転角θｎと
引き算することによって、傾転角増減値Δθｒが出力さ
れる。この傾転角増減値Δθｒは傾転角制御部３０に取
り込まれて、この目標傾転角信号θｒは傾転角制御補正
値ｋ1 で補正され、その実増減値演算回路３０ａにおい
て、粘度に応じて補正された傾転角実増減値Δθが得ら
れ、この傾転角実増減値Δθから出力回路３０ｂにより
伝達関数Ｇｃ（Ｓ）を求めて傾転可変手段５の傾転角を
決定するようにしているので、作動油の粘度が変化して
も、操作レバー６の操作による目標値のポンプ吐出流量
が確実に得ることができる。従って、過渡応答性，定常
特性が安定し、また発振現象が生じるようなことはな
い。
の操作量の信号が信号変換部２６，２７によりポンプ制
御用信号Ｘ1 ，Ｘ2 に変換されて、これらが加算器２８
によって加算されて、ポンプ制御信号Ｘｏとして出力さ
れ、このポンプ制御信号Ｘｏにより傾転角演算部２９に
より目標傾転角信号θｒが出力される。この目標傾転角
信号θｒは、減算器３１において、現在の傾転角θｎと
引き算することによって、傾転角増減値Δθｒが出力さ
れる。この傾転角増減値Δθｒは傾転角制御部３０に取
り込まれて、この目標傾転角信号θｒは傾転角制御補正
値ｋ1 で補正され、その実増減値演算回路３０ａにおい
て、粘度に応じて補正された傾転角実増減値Δθが得ら
れ、この傾転角実増減値Δθから出力回路３０ｂにより
伝達関数Ｇｃ（Ｓ）を求めて傾転可変手段５の傾転角を
決定するようにしているので、作動油の粘度が変化して
も、操作レバー６の操作による目標値のポンプ吐出流量
が確実に得ることができる。従って、過渡応答性，定常
特性が安定し、また発振現象が生じるようなことはな
い。
【００２２】なお、前述した実施例においては、ポンプ
吐出流量の制御を行うために、油圧ポンプ１の傾転可変
手段５の傾転角を制御するようにしたものを示したが、
これ以外にも、エンジン４の回転数を制御することによ
りポンプ吐出流量の制御を行うようにしても良い。即
ち、この場合には、補正値演算回路２４で基準差圧信号
Ｐｑと実測差圧信号ΔＰｑとの差Ｐｏから傾転角制御補
正値ｋ1 を求めるようにしているが、これに代えてエン
ジン回転数補正値ΔＮｒを演算し、また操作レバー６の
操作から信号変換部２６，２７を経て傾転角演算部２９
によって目標傾転角制御信号θｒを求めるようにしてい
るが、この傾転角演算部２９に代えて目標となるエンジ
ン回転数Ｎｒを演算するようにし、図１に仮想線で示し
たように、このエンジン回転数Ｎｒに作動油の粘度に応
じて変化するエンジン回転数制御補正値Ｍ1 を加算する
ように構成すれば良い。また、差圧検出手段としては、
戻り配管９に設けた絞り１０と、その上流側及び下流側
に設けた圧力検出器１２，１３で構成したが、要はこの
差圧検出手段は圧力損失のある部位に設けられておれば
良い。
吐出流量の制御を行うために、油圧ポンプ１の傾転可変
手段５の傾転角を制御するようにしたものを示したが、
これ以外にも、エンジン４の回転数を制御することによ
りポンプ吐出流量の制御を行うようにしても良い。即
ち、この場合には、補正値演算回路２４で基準差圧信号
Ｐｑと実測差圧信号ΔＰｑとの差Ｐｏから傾転角制御補
正値ｋ1 を求めるようにしているが、これに代えてエン
ジン回転数補正値ΔＮｒを演算し、また操作レバー６の
操作から信号変換部２６，２７を経て傾転角演算部２９
によって目標傾転角制御信号θｒを求めるようにしてい
るが、この傾転角演算部２９に代えて目標となるエンジ
ン回転数Ｎｒを演算するようにし、図１に仮想線で示し
たように、このエンジン回転数Ｎｒに作動油の粘度に応
じて変化するエンジン回転数制御補正値Ｍ1 を加算する
ように構成すれば良い。また、差圧検出手段としては、
戻り配管９に設けた絞り１０と、その上流側及び下流側
に設けた圧力検出器１２，１３で構成したが、要はこの
差圧検出手段は圧力損失のある部位に設けられておれば
良い。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、油圧ポ
ンプからの油圧配管の途中に差圧検出手段を設けて、圧
力損失部における差圧を取り、この差圧信号とポンプ吐
出流量とによって作動油の粘度を推定して、補正値演算
手段により粘度変化によるポンプ吐出流量の補正値を演
算して、操作手段の操作によるポンプ制御信号をこの補
正信号で補正してポンプの吐出流量を決定するように構
成したので、温度変化や劣化、また作動油の種類等によ
り変化する作動油の粘度の変化を確実に検出して、この
粘度変化に応じて操作手段によるポンプ制御信号を正確
に補正できるようになり、ポンプ制御系における粘性依
存性をなくし、安定的で高い応答性を保持できるように
なる。
ンプからの油圧配管の途中に差圧検出手段を設けて、圧
力損失部における差圧を取り、この差圧信号とポンプ吐
出流量とによって作動油の粘度を推定して、補正値演算
手段により粘度変化によるポンプ吐出流量の補正値を演
算して、操作手段の操作によるポンプ制御信号をこの補
正信号で補正してポンプの吐出流量を決定するように構
成したので、温度変化や劣化、また作動油の種類等によ
り変化する作動油の粘度の変化を確実に検出して、この
粘度変化に応じて操作手段によるポンプ制御信号を正確
に補正できるようになり、ポンプ制御系における粘性依
存性をなくし、安定的で高い応答性を保持できるように
なる。
【図１】ポンプ吐出流量制御機構を備えた油圧回路の構
成説明図である。
成説明図である。
【図２】補正値演算回路のブロック図である。
【図３】傾転角制御部のブロック図である。
１ 油圧ポンプ ２ 方向制御弁 ３ アクチュエータ ４ エンジン ５ 傾転可変手段 ６ 操作レバー ７ 制御手段 ９ 戻り配管 １０ 絞り １１ 流量検出器 １２，１３ 圧力検出器 ２０ 補正値演算回路 ３０ 傾転角制御部
Claims (5)
- 【請求項１】 動力源としてのエンジンによって駆動さ
れる油圧ポンプを有し、操作手段によって、この油圧ポ
ンプからこの操作手段による操作量に応じた流量の圧油
をアクチュエータに供給することによって、アクチュエ
ータを駆動する油圧作業機において、前記油圧ポンプか
らの油圧配管の途中における圧力損失部の上流側と下流
側との圧力を検出する差圧検出手段と、この差圧検出手
段からの差圧信号と、ポンプ吐出流量とにより作動油の
粘度を推定して、ポンプ吐出流量の補正値を粘度変化に
合わせて演算する補正値演算手段と、前記操作手段の操
作によりポンプ吐出流量の目標値をこの補正値で補正し
て、ポンプの吐出流量を制御するポンプ吐出流量制御手
段とから構成したことを特徴とする油圧作業機のポンプ
吐出流量制御装置。 - 【請求項２】 前記差圧検出手段は、油圧配管の途中に
設けた絞りと、この絞りを挟んで上流側と下流側とに配
置した一対の圧力検出器とで構成したことを特徴とする
請求項１記載の油圧作業機のポンプ吐出流量制御装置。 - 【請求項３】 前記ポンプとアクチュエータとの間に、
圧油の流れを制御するセンタバイパス方式の方向制御弁
を介装し、この方向制御弁が中立時にタンクに戻される
戻り油配管の途中に、前記差圧検出手段を設ける構成と
したことを特徴とする請求項２記載の油圧作業機のポン
プ吐出流量制御装置。 - 【請求項４】 前記ポンプ吐出流量制御手段はポンプの
傾転制御手段であることを特徴とする請求項１記載の油
圧作業機のポンプ吐出流量制御装置。 - 【請求項５】 前記ポンプ吐出流量制御手段はエンジン
の回転数制御手段であることを特徴とする請求項１記載
の油圧作業機のポンプ吐出流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33683592A JPH06159319A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 油圧作業機のポンプ吐出流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33683592A JPH06159319A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 油圧作業機のポンプ吐出流量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159319A true JPH06159319A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18303104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33683592A Pending JPH06159319A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 油圧作業機のポンプ吐出流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06159319A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006290241A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Toyota Motor Corp | 四輪駆動車 |
| US7409871B2 (en) * | 2006-03-16 | 2008-08-12 | Celerity, Inc. | Mass flow meter or controller with inclination sensor |
| JP2011069429A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Furukawa Unic Corp | 作業機械用制御装置 |
| WO2012033233A1 (ko) * | 2010-09-09 | 2012-03-15 | 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 | 건설기계용 가변용량형 유압펌프의 유량제어장치 |
| CN103697022A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-04-02 | 北京机械设备研究所 | 一种数字化节能液压动力装置 |
| CN115288966A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-04 | 燕山大学 | 液压泵的流体压力脉动抑制方法 |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP33683592A patent/JPH06159319A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006290241A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Toyota Motor Corp | 四輪駆動車 |
| US7409871B2 (en) * | 2006-03-16 | 2008-08-12 | Celerity, Inc. | Mass flow meter or controller with inclination sensor |
| JP2011069429A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Furukawa Unic Corp | 作業機械用制御装置 |
| WO2012033233A1 (ko) * | 2010-09-09 | 2012-03-15 | 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 | 건설기계용 가변용량형 유압펌프의 유량제어장치 |
| CN103097743A (zh) * | 2010-09-09 | 2013-05-08 | 沃尔沃建造设备有限公司 | 用于施工设备的变量型液压泵的流量控制装置 |
| CN103697022A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-04-02 | 北京机械设备研究所 | 一种数字化节能液压动力装置 |
| CN115288966A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-04 | 燕山大学 | 液压泵的流体压力脉动抑制方法 |
| CN115288966B (zh) * | 2022-07-28 | 2024-06-11 | 燕山大学 | 液压泵的流体压力脉动抑制方法 |
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