JPH06221301A - 油圧ポンプの吐出流量制御装置 - Google Patents
油圧ポンプの吐出流量制御装置Info
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- JPH06221301A JPH06221301A JP705593A JP705593A JPH06221301A JP H06221301 A JPH06221301 A JP H06221301A JP 705593 A JP705593 A JP 705593A JP 705593 A JP705593 A JP 705593A JP H06221301 A JPH06221301 A JP H06221301A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 油圧ポンプのレギュレータ構造を簡単にして
操作を容易なものとする。ポンプの出力圧力を検出して
ポンプ最大吐出可能流量を逆算し、原動機の出力制限値
のもとでポンプ出力を最大に増加させエネルギー効率を
増加させて、作業性能を向上させる。 【構成】 操作手段１１により受け入れた操作信号を組
み合わせて入力要求量を演算する第１演算手段と、出力
選択手段１２の選択値及び第１検出手段から読み取った
圧力値により油圧ポンプ３の最大吐出可能流出量を演算
する第２演算手段と、上記入力要求流量と最大吐出可能
流量を比較する比較手段と、入力要求流量が最大吐出可
能流量より大きい場合に最大吐出可能流量をポンプ出力
流量値とする第２選択手段と、上記ポンプ出力流量値を
上記電磁比例減圧バルブで出力して油圧ポンプ３の吐出
流量を制御する手段とを備えたポンプ出力制御装置。
操作を容易なものとする。ポンプの出力圧力を検出して
ポンプ最大吐出可能流量を逆算し、原動機の出力制限値
のもとでポンプ出力を最大に増加させエネルギー効率を
増加させて、作業性能を向上させる。 【構成】 操作手段１１により受け入れた操作信号を組
み合わせて入力要求量を演算する第１演算手段と、出力
選択手段１２の選択値及び第１検出手段から読み取った
圧力値により油圧ポンプ３の最大吐出可能流出量を演算
する第２演算手段と、上記入力要求流量と最大吐出可能
流量を比較する比較手段と、入力要求流量が最大吐出可
能流量より大きい場合に最大吐出可能流量をポンプ出力
流量値とする第２選択手段と、上記ポンプ出力流量値を
上記電磁比例減圧バルブで出力して油圧ポンプ３の吐出
流量を制御する手段とを備えたポンプ出力制御装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧堀削機や油圧クレ
ーン等のように、原動機の回転力によって駆動される油
圧ポンプの吐出流量制御装置に関する。より詳しくは、
本発明は、油圧ポンプの吐出流量により動作される油圧
アクチュエータを備えた油圧機械装置に於いて、原動機
に過負荷をかけずに原動機の出力を最大限度活用するこ
とができるようにポンプの吐出量を制御し、かつ高負荷
領域に於いても運転者の操作性が良効になるよう操作信
号に応じたポンプの出力流量で最適に制御する油圧ポン
プの吐出流量制御装置に関する。
ーン等のように、原動機の回転力によって駆動される油
圧ポンプの吐出流量制御装置に関する。より詳しくは、
本発明は、油圧ポンプの吐出流量により動作される油圧
アクチュエータを備えた油圧機械装置に於いて、原動機
に過負荷をかけずに原動機の出力を最大限度活用するこ
とができるようにポンプの吐出量を制御し、かつ高負荷
領域に於いても運転者の操作性が良効になるよう操作信
号に応じたポンプの出力流量で最適に制御する油圧ポン
プの吐出流量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近使用される油圧機械装置に於いて
は、油圧駆動回路の原動機の出力を最大に活用して作業
効率を増大させるるために、作業種類及び負荷の大きさ
に応じて最大出力を予め設定し、それによって不要なエ
ネルギーの損失を最大限度低減するように図られてい
る。一般に、可変容量型油圧ポンプの吐出流量は、原動
機の回転数とポンプ傾斜板の傾転量の積により決められ
るので吐出流量は傾転量の増加と共に増加する。
は、油圧駆動回路の原動機の出力を最大に活用して作業
効率を増大させるるために、作業種類及び負荷の大きさ
に応じて最大出力を予め設定し、それによって不要なエ
ネルギーの損失を最大限度低減するように図られてい
る。一般に、可変容量型油圧ポンプの吐出流量は、原動
機の回転数とポンプ傾斜板の傾転量の積により決められ
るので吐出流量は傾転量の増加と共に増加する。
【０００３】このような従来の油圧機械装置に於いて
は、油圧ポンプの駆動は原動機により行われるので、油
圧ポンプからの圧力トルクが原動機の出力よりも大きく
なると、すなわち原動機に過負荷がかかると、原動機の
回転数が減少される。また、より大きい過負荷が継続さ
れてかかると、原動機が停止する。
は、油圧ポンプの駆動は原動機により行われるので、油
圧ポンプからの圧力トルクが原動機の出力よりも大きく
なると、すなわち原動機に過負荷がかかると、原動機の
回転数が減少される。また、より大きい過負荷が継続さ
れてかかると、原動機が停止する。
【０００４】従って、従来の原動機の出力範囲内で油圧
ポンプの入力トルクを制限して調節しながら最大出力を
活用することができるように、次のような技術が採用さ
れている。すなわち、ポンプの斜板傾転量を調節して入
力トルクを制限するレギュレータを設置して使用し、自
己のポンプと相対ポンプ（単独の時には自己ポンプだ
け）の圧力をフィードバック（Ｆｅｅｄ Ｂａｃｋ）す
る。こうして、圧力が増加すれば吐出流量を減少するよ
うにし、圧力が減少すれば流量を減らして原動ギア出力
を最大限活用するようになっている。
ポンプの入力トルクを制限して調節しながら最大出力を
活用することができるように、次のような技術が採用さ
れている。すなわち、ポンプの斜板傾転量を調節して入
力トルクを制限するレギュレータを設置して使用し、自
己のポンプと相対ポンプ（単独の時には自己ポンプだ
け）の圧力をフィードバック（Ｆｅｅｄ Ｂａｃｋ）す
る。こうして、圧力が増加すれば吐出流量を減少するよ
うにし、圧力が減少すれば流量を減らして原動ギア出力
を最大限活用するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方式は油圧回路を介して目的を達成するため、その
構造が非常に複雑なものとなり、製作に困難なことが多
く、技術的に限界が有る。加えて、その効率程度が多少
低下するという問題もある。このため、ポンプ出力の大
きさを制限する油圧回路や、運転者の操作手段（レバー
やペダル）に比例する吐出量を吐出することに於いてネ
ガティブ方式をなす構造を含ませた油圧回路を構成する
必要があり、その構成がとても複雑であって。
うな方式は油圧回路を介して目的を達成するため、その
構造が非常に複雑なものとなり、製作に困難なことが多
く、技術的に限界が有る。加えて、その効率程度が多少
低下するという問題もある。このため、ポンプ出力の大
きさを制限する油圧回路や、運転者の操作手段（レバー
やペダル）に比例する吐出量を吐出することに於いてネ
ガティブ方式をなす構造を含ませた油圧回路を構成する
必要があり、その構成がとても複雑であって。
【０００６】また、低負荷の領域から運転者の操作手段
の操作量に比例して流量が吐出されるが、高負荷領域で
は、斜板傾転量の操作角が一定以上になると操作量に関
係なく最大吐出量を吐出させることになった。このた
め、運転者の操作領域が小さくなり、かつ操作性にも限
界がある等の問題があった。
の操作量に比例して流量が吐出されるが、高負荷領域で
は、斜板傾転量の操作角が一定以上になると操作量に関
係なく最大吐出量を吐出させることになった。このた
め、運転者の操作領域が小さくなり、かつ操作性にも限
界がある等の問題があった。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、運転者の要求流量
と、原動機の最大出力の制限に応じたポンプの最大吐出
流量（以下、「ポンプ最大吐出可能流量」と称する）と
をコントローラを通じて比較して、要求吐出量（以下、
「ポンプ要求吐出流量」と称する）を簡単に演算出力す
るという技術を採用することにより、油圧ポンプのレギ
ュレータ構造を簡単にして操作を容易なものとすること
にある。
であり、その目的とするところは、運転者の要求流量
と、原動機の最大出力の制限に応じたポンプの最大吐出
流量（以下、「ポンプ最大吐出可能流量」と称する）と
をコントローラを通じて比較して、要求吐出量（以下、
「ポンプ要求吐出流量」と称する）を簡単に演算出力す
るという技術を採用することにより、油圧ポンプのレギ
ュレータ構造を簡単にして操作を容易なものとすること
にある。
【０００８】他の目的は、ポンプの出力圧力を検出して
ポンプ最大吐出可能流量を逆算し、原動機の出力制限値
のもとでポンプ出力を最大に増加させエネルギー効率を
増加させて、作業性能を向上させることにある。
ポンプ最大吐出可能流量を逆算し、原動機の出力制限値
のもとでポンプ出力を最大に増加させエネルギー効率を
増加させて、作業性能を向上させることにある。
【０００９】更に他の目的は、作業に必要なポンプ特性
曲線を機械的に具現するのが非常にむずかしいことを所
望の形態の通りにコントローラを介して手やすく具現す
るようにして、不必要なエネルギーの浪費を防ぐことに
ある。
曲線を機械的に具現するのが非常にむずかしいことを所
望の形態の通りにコントローラを介して手やすく具現す
るようにして、不必要なエネルギーの浪費を防ぐことに
ある。
【００１０】更に他の目的は、高負荷領域でも運転者の
最大操作角に応じて吐出流量を比例的に調節することに
より、柔軟かつ細密に操作性を向上させることにある。
最大操作角に応じて吐出流量を比例的に調節することに
より、柔軟かつ細密に操作性を向上させることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のポンプ吐出流量
制御装置は、燃料噴射装置の燃料噴射装置により回転力
を得る原動機と、上記原動機の回転力により駆動される
少なくとも１個以上の可変容量型油圧ポンプと、運転者
の操作量を特定信号に切り換えて出力する操作手段と、
上記油圧ポンプの吐出流量によって作動される複数個の
アクチュエータと上記操作手段の操作信号に応じて上記
油圧ポンプから上記アクチュエータに伝達される油圧の
流れる方向と流れる量を調節する複数の流量制御バルブ
と、を備えた油圧機械装置に於いて、上記原動機の出力
馬力の大きさを選択する出力選択手段と、上記可変容量
型油圧ポンプの斜板傾転角を調節して吐出量を変化させ
る役割をなすレギュレータと、入力電気量に比例してパ
イロット油圧を発生させ上記レギュレータを調節する電
磁比例減圧バルブと、上記可変容量型油圧ポンプの吐出
力を検出する第１検出手段と、上記構成要素等を総体的
に制御電磁式コントロールで構成された電磁油圧制御装
置として、上記操作手段により受け入れた操作信号を組
み合わせて入力要求量を演算する第１演算手段と、上記
出力選択手段の選択値及び第１検出手段から読み取った
圧力値により油圧ポンプの最大吐出可能流出量を演算す
る第２演算手段と、上記入力要求流量と最大吐出可能流
量を比較する比較手段と、入力要求流量が最大吐出可能
流量より大きい場合に最大吐出可能流量をポンプ出力流
量値とする第２選択手段と、上記ポンプ出力流量値を上
記電磁比例減圧バルブで出力して油圧ポンプの吐出流量
を制御する手段とを、備え、そのことにより上記目的が
達成される。
制御装置は、燃料噴射装置の燃料噴射装置により回転力
を得る原動機と、上記原動機の回転力により駆動される
少なくとも１個以上の可変容量型油圧ポンプと、運転者
の操作量を特定信号に切り換えて出力する操作手段と、
上記油圧ポンプの吐出流量によって作動される複数個の
アクチュエータと上記操作手段の操作信号に応じて上記
油圧ポンプから上記アクチュエータに伝達される油圧の
流れる方向と流れる量を調節する複数の流量制御バルブ
と、を備えた油圧機械装置に於いて、上記原動機の出力
馬力の大きさを選択する出力選択手段と、上記可変容量
型油圧ポンプの斜板傾転角を調節して吐出量を変化させ
る役割をなすレギュレータと、入力電気量に比例してパ
イロット油圧を発生させ上記レギュレータを調節する電
磁比例減圧バルブと、上記可変容量型油圧ポンプの吐出
力を検出する第１検出手段と、上記構成要素等を総体的
に制御電磁式コントロールで構成された電磁油圧制御装
置として、上記操作手段により受け入れた操作信号を組
み合わせて入力要求量を演算する第１演算手段と、上記
出力選択手段の選択値及び第１検出手段から読み取った
圧力値により油圧ポンプの最大吐出可能流出量を演算す
る第２演算手段と、上記入力要求流量と最大吐出可能流
量を比較する比較手段と、入力要求流量が最大吐出可能
流量より大きい場合に最大吐出可能流量をポンプ出力流
量値とする第２選択手段と、上記ポンプ出力流量値を上
記電磁比例減圧バルブで出力して油圧ポンプの吐出流量
を制御する手段とを、備え、そのことにより上記目的が
達成される。
【００１２】また、上記第１演算手段は第１検出手段に
より検出したポンプのロード圧力及び出力選択手段から
選択された出力線図に応じて操作手段の操作量とポンプ
要求流量との特性線図即、要求流量係数が演算、選択さ
れこの要求流量係数から操作手段の操作量に応じてポン
プ要求流量演算をしてもよい。
より検出したポンプのロード圧力及び出力選択手段から
選択された出力線図に応じて操作手段の操作量とポンプ
要求流量との特性線図即、要求流量係数が演算、選択さ
れこの要求流量係数から操作手段の操作量に応じてポン
プ要求流量演算をしてもよい。
【００１３】また、原動機の実際回転数を検出する第２
検出手段を備えて、上記第２演算手段を目標回転数と実
回転数との偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値及び
上記圧力センサーより読み取ったポンプ圧力値からの補
償流量を演算して、この補償流量により油圧ポンプの最
大吐出可能流量を演算をしてもよい。
検出手段を備えて、上記第２演算手段を目標回転数と実
回転数との偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値及び
上記圧力センサーより読み取ったポンプ圧力値からの補
償流量を演算して、この補償流量により油圧ポンプの最
大吐出可能流量を演算をしてもよい。
【００１４】また、第１検出手段を用いないで、代わり
に上記アクチュエータ等の作動速度又は位置を検出する
複数の第３検出手段を備えていて、上記第２演算手段
は、この第３検出手段からの作動速度を検出手段からの
作動速度を検出して各アクチュエータの作動流量を演算
し、更に作動流量に基づいて油圧ポンプの総吐出流量を
演算し、第２演算手段から原動機の目標回転数と実回転
数との偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値を基準と
して補償流量を演算し、この補償流量に基づき油圧ポン
プの最大吐出可能流量を演算をしてもよい。
に上記アクチュエータ等の作動速度又は位置を検出する
複数の第３検出手段を備えていて、上記第２演算手段
は、この第３検出手段からの作動速度を検出手段からの
作動速度を検出して各アクチュエータの作動流量を演算
し、更に作動流量に基づいて油圧ポンプの総吐出流量を
演算し、第２演算手段から原動機の目標回転数と実回転
数との偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値を基準と
して補償流量を演算し、この補償流量に基づき油圧ポン
プの最大吐出可能流量を演算をしてもよい。
【００１５】また、ポンプ最大吐出可能流量の大きさを
選択する第３の選択手段に於いて、第３の選択手段に於
いて、第３の選択手段により選択された最大吐出流量大
きさに従って操作手段の操作量とポンプ要求流量との特
性線図即、要求流量係数が演算、選択されこの要求流量
係数から操作手段の操作量に応じてポンプ要求流量を演
算してもよい
選択する第３の選択手段に於いて、第３の選択手段に於
いて、第３の選択手段により選択された最大吐出流量大
きさに従って操作手段の操作量とポンプ要求流量との特
性線図即、要求流量係数が演算、選択されこの要求流量
係数から操作手段の操作量に応じてポンプ要求流量を演
算してもよい
【００１６】
【実施例】以下に、本発明を実施例について説明する。
【００１７】図１は、本発明を具現するために構成した
ポンプ吐出流量制御装置の概略図である。
ポンプ吐出流量制御装置の概略図である。
【００１８】本実施例のポンプ吐出流量制御装置は、原
動機２の回転力により駆動される少なくとも１個以上の
可変容量型油圧ポンプ３と、この油圧ポンプ３の吐出流
量により作動される複数個の油圧アクチュエータ９、１
０と、上記油圧ポンプ３から上記アクチュエータ９、１
０に伝達される作動油の流れ方向と流れ量を調節する複
数の流量制御弁８と、運転者の操作量を電気信号（電圧
又は電流）に変え出力する操作手段１１とを備えた油圧
機械装置に於いて使用されるポンプ吐出流量制御装置で
ある。
動機２の回転力により駆動される少なくとも１個以上の
可変容量型油圧ポンプ３と、この油圧ポンプ３の吐出流
量により作動される複数個の油圧アクチュエータ９、１
０と、上記油圧ポンプ３から上記アクチュエータ９、１
０に伝達される作動油の流れ方向と流れ量を調節する複
数の流量制御弁８と、運転者の操作量を電気信号（電圧
又は電流）に変え出力する操作手段１１とを備えた油圧
機械装置に於いて使用されるポンプ吐出流量制御装置で
ある。
【００１９】この装置は、更に、上記原動機２の出馬力
の大きさを制限する電気的調節装置を有し、また、その
最大の大きさを選択するための出力選択手段１２と、上
記変容量型油圧ポンプ３の斜板傾転角を調節して吐出流
量を変化させるレギュレータ５と、上記レギュレータ５
を調節するため制御信号を一定油圧に発生させる第３ポ
ンプ４から圧力の供給を受けて入力電気信号量に応じパ
イロット圧を発生させレギュレータ５を調節する電磁比
例減圧弁６ａ、６ｂと、上記可変容量型油圧ポンプ３の
吐出圧力を検出する第１検出手段１４ａ、１４ｂと、上
記構成要素等の入出力信号等を制御する電磁式コントロ
ーラとを備えている。
の大きさを制限する電気的調節装置を有し、また、その
最大の大きさを選択するための出力選択手段１２と、上
記変容量型油圧ポンプ３の斜板傾転角を調節して吐出流
量を変化させるレギュレータ５と、上記レギュレータ５
を調節するため制御信号を一定油圧に発生させる第３ポ
ンプ４から圧力の供給を受けて入力電気信号量に応じパ
イロット圧を発生させレギュレータ５を調節する電磁比
例減圧弁６ａ、６ｂと、上記可変容量型油圧ポンプ３の
吐出圧力を検出する第１検出手段１４ａ、１４ｂと、上
記構成要素等の入出力信号等を制御する電磁式コントロ
ーラとを備えている。
【００２０】上記のように構成された本実施例の装置の
作用効果を以下に説明する。
作用効果を以下に説明する。
【００２１】まず、運転者が所望する所定の作業を行う
ため操作手段１１を通じて操作を行うと、操作信号に応
じて、各アクチュエータ作動要求流量が演算される。演
算されたそれぞれの作動要求流量により、各アクチュエ
ータを調節する流量調節弁の開いた量が演算され、更に
作動要求流量の合計によって、ポンプ要求吐出流量Ｑｉ
を演算する。
ため操作手段１１を通じて操作を行うと、操作信号に応
じて、各アクチュエータ作動要求流量が演算される。演
算されたそれぞれの作動要求流量により、各アクチュエ
ータを調節する流量調節弁の開いた量が演算され、更に
作動要求流量の合計によって、ポンプ要求吐出流量Ｑｉ
を演算する。
【００２２】そして、上記出力選択手段１２から既に入
力され、設定された出力馬力線図に基づいて、上記第１
検出手段１４ａ、ｂを介して検出した吐出圧力Ｐからの
負荷状態に従ったポンプ最大吐出可能流量Ｑｒを計算す
る。
力され、設定された出力馬力線図に基づいて、上記第１
検出手段１４ａ、ｂを介して検出した吐出圧力Ｐからの
負荷状態に従ったポンプ最大吐出可能流量Ｑｒを計算す
る。
【００２３】次に、比較手段は、ポンプ要求吐出流量Ｑ
ｉとポンプ最大吐出可能流量Ｑｒとを比較する。本実施
例によれば、ポンプ要求吐出流量Ｑｉが最大吐出可能流
量Ｑｒより大きい場合、ポンプ最大吐出可能流量Ｑｒを
ポンプ出力値（ポンプ出力値Ｑ０）として出力すること
になる。また、ポンプ要求吐出流量Ｑｉがポンプ最大吐
出可能流量Ｑｒより少なかったり同じ場合には、ポンプ
要求吐出流量Ｑｉをポンプ吐出流量Ｑ０として出力する
ことになる。
ｉとポンプ最大吐出可能流量Ｑｒとを比較する。本実施
例によれば、ポンプ要求吐出流量Ｑｉが最大吐出可能流
量Ｑｒより大きい場合、ポンプ最大吐出可能流量Ｑｒを
ポンプ出力値（ポンプ出力値Ｑ０）として出力すること
になる。また、ポンプ要求吐出流量Ｑｉがポンプ最大吐
出可能流量Ｑｒより少なかったり同じ場合には、ポンプ
要求吐出流量Ｑｉをポンプ吐出流量Ｑ０として出力する
ことになる。
【００２４】出力手段は、出力値を電気量に変えて出力
すると、上記の電磁比例減圧弁６ａ、６ｂを調節するよ
うになり、これに相当するパイロット圧がレギュレータ
５を作動させる。レギュレータ５は、可変容量型油圧ポ
ンプ３の斜板転角を一定位置に移動させ、それによって
所望の流量をポンプ３に吐き出させることになる。
すると、上記の電磁比例減圧弁６ａ、６ｂを調節するよ
うになり、これに相当するパイロット圧がレギュレータ
５を作動させる。レギュレータ５は、可変容量型油圧ポ
ンプ３の斜板転角を一定位置に移動させ、それによって
所望の流量をポンプ３に吐き出させることになる。
【００２５】前述のように、アクチュエータ９、１０の
操作に必要な流量だけを吐き出すようにすることによ
り、流量損失を最小化させることができるので、原動機
２の出力を最大に活用することができる。
操作に必要な流量だけを吐き出すようにすることによ
り、流量損失を最小化させることができるので、原動機
２の出力を最大に活用することができる。
【００２６】上記原動機２の出力馬力を選択するため
に、原動機２の実際の回転数Ｎを検出する第２検出手段
１５を本実施例の装置は備えている。これを用いて、ポ
ンプ最大吐出可能流量Ｑｒを計算するために、第１検出
手段１４ａ、１４ｂによりポンプ圧力Ｐを検出する。
に、原動機２の実際の回転数Ｎを検出する第２検出手段
１５を本実施例の装置は備えている。これを用いて、ポ
ンプ最大吐出可能流量Ｑｒを計算するために、第１検出
手段１４ａ、１４ｂによりポンプ圧力Ｐを検出する。
【００２７】原動機２が空気の不足する高地帯で動作す
る場合、又は、機械的誤差により出力が（等しい回転数
Ｎに於いても）落ちることになる場合がある。このよう
な場合、負荷がかかると原動機２の回転数Ｎが基準値以
下になる。その点で、同じ負荷状態であっても、少なく
流量を出力するよう吐出量を補正して、ポンプ最大吐出
可能流量Ｑｒを計算する。
る場合、又は、機械的誤差により出力が（等しい回転数
Ｎに於いても）落ちることになる場合がある。このよう
な場合、負荷がかかると原動機２の回転数Ｎが基準値以
下になる。その点で、同じ負荷状態であっても、少なく
流量を出力するよう吐出量を補正して、ポンプ最大吐出
可能流量Ｑｒを計算する。
【００２８】本発明の装置は、ポンプ最大吐出可能流量
Ｑｒを演算する目的で、第１検出手段１４ａ、１４ｂを
備える代わりに、アクチュエータ９、１０等の作動速度
を検出するための複数の第３検出手段を備えてもよい。
この場合、第３検出手段があると、作動速度を検出する
ことにより、アクチュエータ６、１０に作動する流量を
通じてポンプ流量を計算することができる。第２検出手
段１５により原動機２の回転数Ｎを検出して負荷の変動
に応じた流量偏差を補償することができる。こうして、
油圧ポンプ３のポンプ最大吐出可能流量Ｑｒを演算する
ことができる。
Ｑｒを演算する目的で、第１検出手段１４ａ、１４ｂを
備える代わりに、アクチュエータ９、１０等の作動速度
を検出するための複数の第３検出手段を備えてもよい。
この場合、第３検出手段があると、作動速度を検出する
ことにより、アクチュエータ６、１０に作動する流量を
通じてポンプ流量を計算することができる。第２検出手
段１５により原動機２の回転数Ｎを検出して負荷の変動
に応じた流量偏差を補償することができる。こうして、
油圧ポンプ３のポンプ最大吐出可能流量Ｑｒを演算する
ことができる。
【００２９】ポンプ要求吐出流Ｑｉ量を演算する場合、
負荷の大きさに応じて操作手段１１の要求量値を変える
ようにすることができる。運転者の操作手段１１のフル
ストローク（Full stroke）を調節して、流量を要求す
ることができるよう演算する構造を有するようになって
いる。
負荷の大きさに応じて操作手段１１の要求量値を変える
ようにすることができる。運転者の操作手段１１のフル
ストローク（Full stroke）を調節して、流量を要求す
ることができるよう演算する構造を有するようになって
いる。
【００３０】図２は、レギュレータ５を特に詳細に説明
するための図である。図２に於て、番号２１ａ、２１ｂ
は、スプール（spool）を示している。番号２２ａ、２
２ｂは、パイロットピストン（pilot piston）を示して
いる。番号２３ａ、２３ｂは、サーボピストン（servo-
piston）を示している。例えば、電磁比例減圧バルブ６
ａのパイロット出力圧が増加すると、ピストン２２ａを
介して、リンクを媒介にして、スプール２１ａを右側へ
押し出す。従って、ポンプの圧力がスプール２１ａを介
して、サーボピストン２３ａの大径部に作用する。この
圧力は、小径部に作用する圧力と同一であるが、面積差
があるため、結果的にサーボピストン２３ａを右側へ移
動させる。こうして、サーボピストン２３ａと連結され
るポンプの斜板連結点は右側へ移動することになる。そ
の結果、斜板の傾斜角が小さくなり、ポンプの吐出量は
減少する。これと反対に、パイロット出力圧が減少する
と、ポンプの吐出流量が増加する（negative contro
l）。
するための図である。図２に於て、番号２１ａ、２１ｂ
は、スプール（spool）を示している。番号２２ａ、２
２ｂは、パイロットピストン（pilot piston）を示して
いる。番号２３ａ、２３ｂは、サーボピストン（servo-
piston）を示している。例えば、電磁比例減圧バルブ６
ａのパイロット出力圧が増加すると、ピストン２２ａを
介して、リンクを媒介にして、スプール２１ａを右側へ
押し出す。従って、ポンプの圧力がスプール２１ａを介
して、サーボピストン２３ａの大径部に作用する。この
圧力は、小径部に作用する圧力と同一であるが、面積差
があるため、結果的にサーボピストン２３ａを右側へ移
動させる。こうして、サーボピストン２３ａと連結され
るポンプの斜板連結点は右側へ移動することになる。そ
の結果、斜板の傾斜角が小さくなり、ポンプの吐出量は
減少する。これと反対に、パイロット出力圧が減少する
と、ポンプの吐出流量が増加する（negative contro
l）。
【００３１】図３は、本発明を具現するためのコントロ
ーラ１の内部構造を示す概略図の一例である。ＣＰＵ２
５は、メモリ（例えばＲＯＭ部分）３１にプログラムと
して入力されている制御フローチャートに従って本発明
の内容を遂行する。
ーラ１の内部構造を示す概略図の一例である。ＣＰＵ２
５は、メモリ（例えばＲＯＭ部分）３１にプログラムと
して入力されている制御フローチャートに従って本発明
の内容を遂行する。
【００３２】図３に示されるように、コントローラ１
は、出力選択手段１２から入力を受けるＯＮ／ＯＦＦ信
号入力部２６と、回転数検出手段１５から入力を受ける
回転カウンタ部２７と、入力検出手段から入力を受ける
Ａ／Ｄ信号変換入力部Ｉ２８と、操作手段１１から入力
を受けるＡ／Ｄ信号変換入力部ＩＩ２８と、アクチュエ
ータから入力を受けるアクチュエータ検出機信号変換部
３０と、メモリ３１と、Ｄ／Ａ信号変換出力部３２及び
３４と、出力信号増幅部３３及び３５と、モータ駆動部
３６とを備えている。これらは、バスを介してＣＰＵ２
５に接続されている。
は、出力選択手段１２から入力を受けるＯＮ／ＯＦＦ信
号入力部２６と、回転数検出手段１５から入力を受ける
回転カウンタ部２７と、入力検出手段から入力を受ける
Ａ／Ｄ信号変換入力部Ｉ２８と、操作手段１１から入力
を受けるＡ／Ｄ信号変換入力部ＩＩ２８と、アクチュエ
ータから入力を受けるアクチュエータ検出機信号変換部
３０と、メモリ３１と、Ｄ／Ａ信号変換出力部３２及び
３４と、出力信号増幅部３３及び３５と、モータ駆動部
３６とを備えている。これらは、バスを介してＣＰＵ２
５に接続されている。
【００３３】図４は本発明を遂行するためのアルゴリズ
ムを概略的に示したフローチャートである。
ムを概略的に示したフローチャートである。
【００３４】図４のフローチャートを主に用いて、本発
明の内容を以下に詳細に説明する。まず、ステップ４１
で、操作手段１１（図１）を通じて運転者が入力した操
作量φｉに応じた電気信号（電圧又は電流）がコントロ
ーラ１に入力される。より具体的には、Ａ／Ｄ信号変化
入力部２９（図３）に入力される。こうして、Ａ／Ｄ信
号変化入力部２９を通じて操作量φｉが読み取られる。
なお、ここで操作量φｉと操作手段１１の出力する電圧
（電気発生信号Ｖｉ）との関係は、図５の特性線図が示
すような比例出力特性を有するものとした。
明の内容を以下に詳細に説明する。まず、ステップ４１
で、操作手段１１（図１）を通じて運転者が入力した操
作量φｉに応じた電気信号（電圧又は電流）がコントロ
ーラ１に入力される。より具体的には、Ａ／Ｄ信号変化
入力部２９（図３）に入力される。こうして、Ａ／Ｄ信
号変化入力部２９を通じて操作量φｉが読み取られる。
なお、ここで操作量φｉと操作手段１１の出力する電圧
（電気発生信号Ｖｉ）との関係は、図５の特性線図が示
すような比例出力特性を有するものとした。
【００３５】ステップ４２で、出力選択手段１２（図
１）により入力された選択モードＭと、第２検出手段を
通じて検出された原動機２の回転数Ｎとを読み込む。ま
た、可変容量型油圧ポンプ３の吐出圧力（負荷圧力）Ｐ
を、第１検出手段１４ａ、１４ｂを介して読み込む。
１）により入力された選択モードＭと、第２検出手段を
通じて検出された原動機２の回転数Ｎとを読み込む。ま
た、可変容量型油圧ポンプ３の吐出圧力（負荷圧力）Ｐ
を、第１検出手段１４ａ、１４ｂを介して読み込む。
【００３６】第２検出手段１５は、マグネティックアッ
プセンサーを介して原動機２の回転部にギヤ構造をなす
るように接続され、その数を回転数カウンター部２７
（図３）を介して、原動機回転数Ｎに換算する構造を有
している。第１検出手段１４ａ、１４ｂとしては、圧力
変化に応じた出力電圧の形態が比例的な特性を有するよ
うな、公知の半導体圧力センサーの一種が使用される。
プセンサーを介して原動機２の回転部にギヤ構造をなす
るように接続され、その数を回転数カウンター部２７
（図３）を介して、原動機回転数Ｎに換算する構造を有
している。第１検出手段１４ａ、１４ｂとしては、圧力
変化に応じた出力電圧の形態が比例的な特性を有するよ
うな、公知の半導体圧力センサーの一種が使用される。
【００３７】この圧力信号は、Ａ／Ｄ信号変換部２８
（図３）を介して入力された後、ステップ４３では、ス
テップ４１で読み込んだ操作手段の操作量φｉに応じた
ポンプ要求吐出流量Ｑｉを演算する。この演算のため
に、既にＱｉ＝ｆ（φｉ）で示される特定値が入力され
ている。例えば、図９のＱｍａｘの値のように式（また
はData）に入力されている。こうして、操作手段１１に
よる操作量φｉに従って、ポンプ要求吐出流量Ｑｉの値
が決定される。操作手段１１が複数の場合、特性線図は
それぞれ異なることがある。その場合、操作手段１１の
操作量φｉに対する該当値等をすべて合わせた値がポン
プ要求吐出量Ｑｉになる。
（図３）を介して入力された後、ステップ４３では、ス
テップ４１で読み込んだ操作手段の操作量φｉに応じた
ポンプ要求吐出流量Ｑｉを演算する。この演算のため
に、既にＱｉ＝ｆ（φｉ）で示される特定値が入力され
ている。例えば、図９のＱｍａｘの値のように式（また
はData）に入力されている。こうして、操作手段１１に
よる操作量φｉに従って、ポンプ要求吐出流量Ｑｉの値
が決定される。操作手段１１が複数の場合、特性線図は
それぞれ異なることがある。その場合、操作手段１１の
操作量φｉに対する該当値等をすべて合わせた値がポン
プ要求吐出量Ｑｉになる。
【００３８】次に、ステップ４４で、実際のポンプ最大
吐出可能流量Ｑｒを演算する。
吐出可能流量Ｑｒを演算する。
【００３９】この段階では、原動機２の最大出力を制限
する出力モードに従って原動機２の特性線図が選択さ
れ、この特性線図下で実際の原動機回転数Ｎを知り、ま
た、油圧ポンプ圧力Ｐを通じてポンプの使用馬力（原動
機出力馬力）Ｗが求められる。原動機出力馬力Ｗは、次
の式にて表現される。
する出力モードに従って原動機２の特性線図が選択さ
れ、この特性線図下で実際の原動機回転数Ｎを知り、ま
た、油圧ポンプ圧力Ｐを通じてポンプの使用馬力（原動
機出力馬力）Ｗが求められる。原動機出力馬力Ｗは、次
の式にて表現される。
【００４０】 Ｗ＝Ｐ・Ｑｒ＝Ｐ・Ｄ・Ｎ （Ｑｒ＝Ｄ・Ｎ） Ｎ＝原動機回転数 Ｐ＝負荷圧力 Ｄ＝１回転当りのポンプ吐出流量 この式に基づいて、原動機２に過負荷がかからないで流
量ポンプ３が最大出力範囲内で吐出することができる実
際のポンプ最大吐出可能流量Ｑｒが演算される。
量ポンプ３が最大出力範囲内で吐出することができる実
際のポンプ最大吐出可能流量Ｑｒが演算される。
【００４１】ステップ４３で演算した操作手段１１のポ
ンプ要求吐出流量Ｑｉと、ステップ４４で演算した実際
ポンプ最大吐出可能流量Ｑｒと間の流量偏差ΔＱが、ス
テップ４５で求められる。
ンプ要求吐出流量Ｑｉと、ステップ４４で演算した実際
ポンプ最大吐出可能流量Ｑｒと間の流量偏差ΔＱが、ス
テップ４５で求められる。
【００４２】ステップ４６で、流量偏差ΔＱがゼロ
（０）より小さいか否かが判断される。この流量偏差Δ
Ｑがゼロ（０）より小さい場合、すなわち、ポンプ要求
吐出流量Ｑｉが実際ポンプ最大吐出可能流量Ｑｒより小
さい場合、ステップ４７でポンプ要求吐出流量Ｑｉをポ
ンプ吐出流量Ｑ０とする。しかし、流量偏差ΔＱがゼロ
（０）より大きいか、同じ場合、すなわち、ポンプ要求
吐出流量Ｑｉが実際ポンプ最大吐出可能流量Ｑｒより大
きいか、同じ場合、過負荷範囲に属するとして出力制限
をする。そのため、ステップ４８で、実際ポンプ最大吐
出可能流量Ｑｒをポンプ吐出流量Ｑ０とする。
（０）より小さいか否かが判断される。この流量偏差Δ
Ｑがゼロ（０）より小さい場合、すなわち、ポンプ要求
吐出流量Ｑｉが実際ポンプ最大吐出可能流量Ｑｒより小
さい場合、ステップ４７でポンプ要求吐出流量Ｑｉをポ
ンプ吐出流量Ｑ０とする。しかし、流量偏差ΔＱがゼロ
（０）より大きいか、同じ場合、すなわち、ポンプ要求
吐出流量Ｑｉが実際ポンプ最大吐出可能流量Ｑｒより大
きいか、同じ場合、過負荷範囲に属するとして出力制限
をする。そのため、ステップ４８で、実際ポンプ最大吐
出可能流量Ｑｒをポンプ吐出流量Ｑ０とする。
【００４３】ステップ４９で、ポンプ吐出量Ｑ０に該当
する出力電圧Ｖ０を計算により求め、コントローラ１は
出力電圧Ｖ０を出力する。より詳細には、コントローラ
１のＤ／Ａ信号変換部３２を介して出力電圧Ｖ０が出力
され、この出力電圧Ｖ０は、出力信号増幅部３３に入力
される。入力された出力電圧Ｖ０は、出力信号増幅部３
３にて増幅され、電流値Ｉ０に変換される。電流値Ｉ０
への変換は、例えば、図６の特性線図に示されるような
入出力特性に基づいて実行される。この後、電流値Ｉ０
は、ポンプ用電磁比例減圧弁６ａ、６ｂに供給され、ポ
ンプ用電磁比例減圧弁６ａ、６ｂを駆動する。
する出力電圧Ｖ０を計算により求め、コントローラ１は
出力電圧Ｖ０を出力する。より詳細には、コントローラ
１のＤ／Ａ信号変換部３２を介して出力電圧Ｖ０が出力
され、この出力電圧Ｖ０は、出力信号増幅部３３に入力
される。入力された出力電圧Ｖ０は、出力信号増幅部３
３にて増幅され、電流値Ｉ０に変換される。電流値Ｉ０
への変換は、例えば、図６の特性線図に示されるような
入出力特性に基づいて実行される。この後、電流値Ｉ０
は、ポンプ用電磁比例減圧弁６ａ、６ｂに供給され、ポ
ンプ用電磁比例減圧弁６ａ、６ｂを駆動する。
【００４４】図２に示されるように、ポンプ用電磁比例
減圧弁６ａ、６ｂは、制御信号用圧油を発生させる第３
ポンプ（ギヤポンプ）４からのパイロット圧力を根源と
して、油圧ポンプ３の斜板傾転点角θを調節する。出力
電流値Ｉ０と出力パイロット圧力Ｐｉとの関係は、例え
ば、図７に示されるような入出力特性を有する。出力パ
イロット圧力Ｐｉに従って斜板傾転点角θが動くことに
より、油圧ポンプ３から目標吐出量（ポンプ吐出流量Ｑ
０）を吐出させる。本実施例では、図８に示すような関
係を有する制御、すなわち、パイロット圧力（Ｐｉ）が
増加すると吐出流量（Ｑ０）が減少するという負流量制
御を採用している。なお、図８において、横軸はパイロ
ツト圧力（Ｐｉ）を示し、縦軸は吐出流量（Ｑ０）を示
している。こうして、パイロット圧力の変化に応じて、
ポンプの斜板傾斜角が制御され、吐出流量が変化する。
減圧弁６ａ、６ｂは、制御信号用圧油を発生させる第３
ポンプ（ギヤポンプ）４からのパイロット圧力を根源と
して、油圧ポンプ３の斜板傾転点角θを調節する。出力
電流値Ｉ０と出力パイロット圧力Ｐｉとの関係は、例え
ば、図７に示されるような入出力特性を有する。出力パ
イロット圧力Ｐｉに従って斜板傾転点角θが動くことに
より、油圧ポンプ３から目標吐出量（ポンプ吐出流量Ｑ
０）を吐出させる。本実施例では、図８に示すような関
係を有する制御、すなわち、パイロット圧力（Ｐｉ）が
増加すると吐出流量（Ｑ０）が減少するという負流量制
御を採用している。なお、図８において、横軸はパイロ
ツト圧力（Ｐｉ）を示し、縦軸は吐出流量（Ｑ０）を示
している。こうして、パイロット圧力の変化に応じて、
ポンプの斜板傾斜角が制御され、吐出流量が変化する。
【００４５】このようにして運転者の所望する流量（ポ
ンプ要求吐出流量Ｑｉ）を正確に吐出し、また、原動機
２に過負荷がかからない範囲で最大限の出力を出すよう
にする。こうして、本実施例によれば、その効率を増大
させることができる。
ンプ要求吐出流量Ｑｉ）を正確に吐出し、また、原動機
２に過負荷がかからない範囲で最大限の出力を出すよう
にする。こうして、本実施例によれば、その効率を増大
させることができる。
【００４６】次に、ステップ４３におけるポンプ要求吐
出流量Ｑｉを演算する手順を、図９を参照しながら、よ
り詳細に説明する。
出流量Ｑｉを演算する手順を、図９を参照しながら、よ
り詳細に説明する。
【００４７】図９は、操作手段１１の操作量φｉとポン
プ流量Ｑとの関係を示す特性線図、及び、負荷圧力Ｐと
ポンプ流量Ｑとの関係を示すポンプ特性線図の両者を組
み合わせたグラフを示している。
プ流量Ｑとの関係を示す特性線図、及び、負荷圧力Ｐと
ポンプ流量Ｑとの関係を示すポンプ特性線図の両者を組
み合わせたグラフを示している。
【００４８】本実施例では、運転者による操作手段１１
からの入力操作量φｉからポンプ要求吐出流量量Ｑｉを
演算するのに、第１検出手段１４ａ、１４ｂにより得ら
れた油圧ポンプ３のポンプ吐出圧力（負荷圧力）Ｐが利
用される。
からの入力操作量φｉからポンプ要求吐出流量量Ｑｉを
演算するのに、第１検出手段１４ａ、１４ｂにより得ら
れた油圧ポンプ３のポンプ吐出圧力（負荷圧力）Ｐが利
用される。
【００４９】ポンプ要求吐出流量Ｑｉと操作量φｉと関
係（Ｑｉ＝ｆ（φｉ）の関係）は、例えば、次の式のよ
うに簡単に表現される。
係（Ｑｉ＝ｆ（φｉ）の関係）は、例えば、次の式のよ
うに簡単に表現される。
【００５０】Ｑｉ ＝ Ｋ × φｉ ここで、Ｋは要求流量係数である。本実施例では、この
要求流量係数Ｋの値が、油圧ポンプ３の特性曲線（Ｗ１
からＷ３）等とポンプ吐出圧力Ｐに基づいて、増加又は
減少される。
要求流量係数Ｋの値が、油圧ポンプ３の特性曲線（Ｗ１
からＷ３）等とポンプ吐出圧力Ｐに基づいて、増加又は
減少される。
【００５１】従来技術では、ポンプ吐出圧力Ｐの下に於
いて、その圧力が変化しない限り、操作手段１１の要求
操作量φｉは１００％であるか、または、操作量φｉに
関係なく要求流量係数Ｋは一定値に固定される。例え
ば、図９のグラフの左部分に示されているＱｉ＝Ｋ×φ
ｉの直線が特定の傾きを示すように（例えばＫ＝Ｋmax
となるように）、固定されている。また、従来技術で
は、ポンプの負荷圧力を油圧によりフィードバックし、
負荷圧力が一定圧力以上になると、ポンプの斜板の傾斜
角の増加を防止し、エンジンに過負荷がかからないよう
になっている（全馬力制御）。そのため、従来技術によ
れば、操作量が例えば所定の値（φ０）以上になって
も、ポンプの全馬力制御特性（Full Power Control Cha
racteritic）によって、ポンプの最大吐出可能流量（Ｑ
ｍａｘ）がＱ１以上に増加することができない。このよ
うに、全く油圧のみに依存してポンプ出力を制御する従
来の方法では、操作範囲が０（ゼロ）からφ０の範囲に
限定され、また、その範囲は負荷圧力が高いほど狭くな
ってしまう。
いて、その圧力が変化しない限り、操作手段１１の要求
操作量φｉは１００％であるか、または、操作量φｉに
関係なく要求流量係数Ｋは一定値に固定される。例え
ば、図９のグラフの左部分に示されているＱｉ＝Ｋ×φ
ｉの直線が特定の傾きを示すように（例えばＫ＝Ｋmax
となるように）、固定されている。また、従来技術で
は、ポンプの負荷圧力を油圧によりフィードバックし、
負荷圧力が一定圧力以上になると、ポンプの斜板の傾斜
角の増加を防止し、エンジンに過負荷がかからないよう
になっている（全馬力制御）。そのため、従来技術によ
れば、操作量が例えば所定の値（φ０）以上になって
も、ポンプの全馬力制御特性（Full Power Control Cha
racteritic）によって、ポンプの最大吐出可能流量（Ｑ
ｍａｘ）がＱ１以上に増加することができない。このよ
うに、全く油圧のみに依存してポンプ出力を制御する従
来の方法では、操作範囲が０（ゼロ）からφ０の範囲に
限定され、また、その範囲は負荷圧力が高いほど狭くな
ってしまう。
【００５２】しかし、本実施例に於いては、検出手段１
４ａ、１４ｂにより検出されたポンプの吐出圧力に応じ
て、コントローラ１が要求流量係数ＫとしてＫ１、Ｋ
２、Ｋ３、及びＫｍａｘ等から適切な値を選択すること
となる。すなわち、図９のポンプ出力特性線図の負荷圧
力Ｐの変化に応じて、要求流量係数Ｋが選択される。図
９において、φｍａｘは、操作量１００パーセントを意
味している。また、Ｑｍｉｎは、操作量φｉが操作量１
０パーセントのときのポンプ要求流量Ｑｉを意味してい
る。要求流量係数Ｋは、出力特性曲線Ｗによって定まる
ＫｍｉｎとＫｍａｘとの間の範囲から選択される。出力
特性曲線ＷがＷ１で示される曲線である場合、その範囲
は、Ｋ１ｍｉｎとＫｍａｘとの間であり、出力特性曲線
ＷがＷ２で示される曲線である場合、その範囲は、Ｋ２
ｍｉｎとＫｍａｘとの間となる。
４ａ、１４ｂにより検出されたポンプの吐出圧力に応じ
て、コントローラ１が要求流量係数ＫとしてＫ１、Ｋ
２、Ｋ３、及びＫｍａｘ等から適切な値を選択すること
となる。すなわち、図９のポンプ出力特性線図の負荷圧
力Ｐの変化に応じて、要求流量係数Ｋが選択される。図
９において、φｍａｘは、操作量１００パーセントを意
味している。また、Ｑｍｉｎは、操作量φｉが操作量１
０パーセントのときのポンプ要求流量Ｑｉを意味してい
る。要求流量係数Ｋは、出力特性曲線Ｗによって定まる
ＫｍｉｎとＫｍａｘとの間の範囲から選択される。出力
特性曲線ＷがＷ１で示される曲線である場合、その範囲
は、Ｋ１ｍｉｎとＫｍａｘとの間であり、出力特性曲線
ＷがＷ２で示される曲線である場合、その範囲は、Ｋ２
ｍｉｎとＫｍａｘとの間となる。
【００５３】出力特性曲線Ｗ２が選択されている場合、
ポンプ負荷圧力ＰがＰ１であると、図９から要求流量係
数ＫとしてＫ３が演算され、選択される。その結果、操
作手段１１の操作量φｉがφ１である場合、ＱｉはＫ３
×φｉで示されるため、ポンプ要求流量ＱｉはＱ３にな
る。操作量φｉが１００パーセントの場合（φｍａ
ｘ）、ポンプ要求流量ＱｉはＱ２になる。本実施例で
は、操作量φｉが９０から１００パーセントの場合、ポ
ンプ要求流量Ｑｉは一定値に抑えられている。また、操
作量φｉが１０から０パーセントの場合、ポンプ要求流
量Ｑｉは一定（ゼロ）である。本実施例では、Ｋ３は次
のように表現される。
ポンプ負荷圧力ＰがＰ１であると、図９から要求流量係
数ＫとしてＫ３が演算され、選択される。その結果、操
作手段１１の操作量φｉがφ１である場合、ＱｉはＫ３
×φｉで示されるため、ポンプ要求流量ＱｉはＱ３にな
る。操作量φｉが１００パーセントの場合（φｍａ
ｘ）、ポンプ要求流量ＱｉはＱ２になる。本実施例で
は、操作量φｉが９０から１００パーセントの場合、ポ
ンプ要求流量Ｑｉは一定値に抑えられている。また、操
作量φｉが１０から０パーセントの場合、ポンプ要求流
量Ｑｉは一定（ゼロ）である。本実施例では、Ｋ３は次
のように表現される。
【００５４】 Ｋ３＝（Ｑ２−Ｑｍｉｎ）／（φ９０％−φ１０％） 尚、出力選択手段１２による選択に応じて、負荷圧力Ｐ
の変化に対するポンプ要求吐出流量Ｑｉの最大値が増加
又は減少する。言い換えれば、出力選択手段１２により
出力特性曲線Ｗ１を選択した場合には、負荷圧力Ｐ１の
下で、要求流量係数ＫがＫ１になり、ポンプ要求吐出流
量の最大値はＱ１になる。また、同じポンプ負荷圧力Ｐ
１の下でも、出力特性曲線Ｗ２が選択されると、要求流
量係数ＫはＫ３となる。これに応じたポンプ要求吐出流
量Ｑｉの最大値はＱ２になる。そして、上記条件の下
で、ポンプ要求吐出流量Ｑｉは、ポンプ負荷圧力Ｐの変
化に応じて、与えられた出力特性曲線Ｗに従って減少又
は増加する。すなわち、ポンプ負荷圧力ＰがＰ１からＰ
２に減少する場合には、同一の出力特性曲線Ｗ１の場合
でも、要求流量係数Ｋは、Ｋ２からＫ１に変化する。こ
の結果、同一の操作量φｉであっても、ポンプ要求量は
変化する。すなわち、φｉ＝φ１のとき、ポンプ要求吐
出流量Ｑｉは、Ｑ２からＱ４へ変化する。
の変化に対するポンプ要求吐出流量Ｑｉの最大値が増加
又は減少する。言い換えれば、出力選択手段１２により
出力特性曲線Ｗ１を選択した場合には、負荷圧力Ｐ１の
下で、要求流量係数ＫがＫ１になり、ポンプ要求吐出流
量の最大値はＱ１になる。また、同じポンプ負荷圧力Ｐ
１の下でも、出力特性曲線Ｗ２が選択されると、要求流
量係数ＫはＫ３となる。これに応じたポンプ要求吐出流
量Ｑｉの最大値はＱ２になる。そして、上記条件の下
で、ポンプ要求吐出流量Ｑｉは、ポンプ負荷圧力Ｐの変
化に応じて、与えられた出力特性曲線Ｗに従って減少又
は増加する。すなわち、ポンプ負荷圧力ＰがＰ１からＰ
２に減少する場合には、同一の出力特性曲線Ｗ１の場合
でも、要求流量係数Ｋは、Ｋ２からＫ１に変化する。こ
の結果、同一の操作量φｉであっても、ポンプ要求量は
変化する。すなわち、φｉ＝φ１のとき、ポンプ要求吐
出流量Ｑｉは、Ｑ２からＱ４へ変化する。
【００５５】操作手段１１の操作が複合的に成り立つ場
合にも、上記の単独操作時のポンプ要求流量の演算と同
様にして、ポンプ要求吐出流量Ｑｉを演算することがで
きる。すなわち、一つの油圧ポンプ３により二つのアク
チュエーター９、１０の作動が行なわれる場合におい
て、例えば、出力選択手段１２により選択された出力特
性曲線ＷがＷ１であり、ポンプ負荷圧力ＰがＰ１の下で
第１操作手段の操作量φｉがφ１であり、他の第２操作
手段の操作量φｉがφ２であるとする。このような場
合、要求流量係数ＫはＫ２となる。Ｋ２から、第１ポン
プ要求量はＱ２となり、第２ポンプ要求量はＱ３とな
る。これらの合計値をＱｔとし、Ｋ１から定まるポン最
大吐出可能流量をＱ１maxとすると、この二つの値を比
較して、ポンプ要求量が定められる（ここで、「最大吐
出可能流量Ｑ１max」は、前述の「ポンプ最大吐出可能
流量Ｑｒ」とは同一のものである）。より詳細に述べれ
ば、総ポンプ要求流量Ｑｔが最大吐出可能流量Ｑ１ｍａ
ｘより、少なかったり同じであるならば（Ｑｔ≦Ｑ１ma
xならば）、総ポンプ要求流量Ｑｔがポンプ要求量に選
択される。すなわち、Ｑｉ＝Ｑｔとされる。一方、総ポ
ンプ要求流量Ｑｔが最大吐出可能流量Ｑ１ｍａｘより大
きいならば（Ｑｔ＜Ｑ１maxならば）、最大吐出可能流
量Ｑ１ｍａｘがポンプ要求量に選択される。すなわち、
Ｑｉ＝Ｑ１ｍａｘとされる。
合にも、上記の単独操作時のポンプ要求流量の演算と同
様にして、ポンプ要求吐出流量Ｑｉを演算することがで
きる。すなわち、一つの油圧ポンプ３により二つのアク
チュエーター９、１０の作動が行なわれる場合におい
て、例えば、出力選択手段１２により選択された出力特
性曲線ＷがＷ１であり、ポンプ負荷圧力ＰがＰ１の下で
第１操作手段の操作量φｉがφ１であり、他の第２操作
手段の操作量φｉがφ２であるとする。このような場
合、要求流量係数ＫはＫ２となる。Ｋ２から、第１ポン
プ要求量はＱ２となり、第２ポンプ要求量はＱ３とな
る。これらの合計値をＱｔとし、Ｋ１から定まるポン最
大吐出可能流量をＱ１maxとすると、この二つの値を比
較して、ポンプ要求量が定められる（ここで、「最大吐
出可能流量Ｑ１max」は、前述の「ポンプ最大吐出可能
流量Ｑｒ」とは同一のものである）。より詳細に述べれ
ば、総ポンプ要求流量Ｑｔが最大吐出可能流量Ｑ１ｍａ
ｘより、少なかったり同じであるならば（Ｑｔ≦Ｑ１ma
xならば）、総ポンプ要求流量Ｑｔがポンプ要求量に選
択される。すなわち、Ｑｉ＝Ｑｔとされる。一方、総ポ
ンプ要求流量Ｑｔが最大吐出可能流量Ｑ１ｍａｘより大
きいならば（Ｑｔ＜Ｑ１maxならば）、最大吐出可能流
量Ｑ１ｍａｘがポンプ要求量に選択される。すなわち、
Ｑｉ＝Ｑ１ｍａｘとされる。
【００５６】なお、図９に於いて最大吐出流量を制限す
るために、油圧ポンプ３に別個の第３の選択手段を追加
させることにより（又は出力選択手段１２に従って最大
吐出流量大きさも含んで選択されることもできる）この
第３の選択手段により運転者は作業の種類により最大吐
出可能流量Ｑmaxの大きさを選択する。図９の出力特性
曲線図に於いて、この選択により最大吐出流量Ｑmaxが
決定され、更に要求流量係数Ｋの値が第１検出手段１４
ａ、１４ｂから検出されたポンプ吐出圧力Ｐに応じて、
ポンプ要求吐出流量Ｑｉが演算される。
るために、油圧ポンプ３に別個の第３の選択手段を追加
させることにより（又は出力選択手段１２に従って最大
吐出流量大きさも含んで選択されることもできる）この
第３の選択手段により運転者は作業の種類により最大吐
出可能流量Ｑmaxの大きさを選択する。図９の出力特性
曲線図に於いて、この選択により最大吐出流量Ｑmaxが
決定され、更に要求流量係数Ｋの値が第１検出手段１４
ａ、１４ｂから検出されたポンプ吐出圧力Ｐに応じて、
ポンプ要求吐出流量Ｑｉが演算される。
【００５７】上記の本発明に適用実施した例に於いて
は、要求流量係数Ｋ及び出力線図ＷＩとして、それぞ
れ、直線と曲線を用した。しかし、本発明に於いては、
この形態に制限されずに、油圧機械装置や運転者の要求
特性により、その形態等を自由に変更して数式化する
か、データ化して適用することができる。
は、要求流量係数Ｋ及び出力線図ＷＩとして、それぞ
れ、直線と曲線を用した。しかし、本発明に於いては、
この形態に制限されずに、油圧機械装置や運転者の要求
特性により、その形態等を自由に変更して数式化する
か、データ化して適用することができる。
【００５８】このように、操作手段１１の操作量φｉ、
ポンプ負荷圧力Ｐ、及び出力選択手段１２にから選択さ
れた出力特性曲線線Ｗの位置変化に対して、最適なポン
プ要求吐出流量を演算し、演算された値をポンプ吐出流
量Ｑ０として出力することにより、運転者の要求に応じ
て操作性を向上させ、特に、高負荷圧力の下で高分解能
の微細作業を容易にかつ正確にして作業を遂行すること
ができるようになる。
ポンプ負荷圧力Ｐ、及び出力選択手段１２にから選択さ
れた出力特性曲線線Ｗの位置変化に対して、最適なポン
プ要求吐出流量を演算し、演算された値をポンプ吐出流
量Ｑ０として出力することにより、運転者の要求に応じ
て操作性を向上させ、特に、高負荷圧力の下で高分解能
の微細作業を容易にかつ正確にして作業を遂行すること
ができるようになる。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。
れる。
【００６０】まず、第１に、運転者の操作が向上する。
如何なる負荷領域に於いても運転者は操作手段を１００
％の全体操作範囲で油圧ポンプの吐出流量を調節するこ
とにより、特に、高負荷領域に於いても微細なる操作が
非常に容易に行われるので操作性の向上が招かれる。
如何なる負荷領域に於いても運転者は操作手段を１００
％の全体操作範囲で油圧ポンプの吐出流量を調節するこ
とにより、特に、高負荷領域に於いても微細なる操作が
非常に容易に行われるので操作性の向上が招かれる。
【００６１】第２に、必要な作業の種類や負荷程度によ
り出力を予め調節することにより、不必要なエネルギー
の損失を防止し、機械装置の耐久性も維持することがで
きる。また、これだけでなく、既存の油圧ポンプの吐出
流量を制御するために油圧式のネガティブコントロール
（Negative control）方式や全馬力制御（Full powerco
ntrol）等を適用させることに於いて、従来技術によれ
ば、ポンプレギュレータの入力制御信号フォトが数個含
まれるために、その構造が非常に複雑であるのみならず
制御精度も劣るものが、本発明を適用したシステムによ
れば、一つの制御入力信号フォトによりレギュレータを
制御することにより、その構造が非常に単純で加工が容
易となものとなる。
り出力を予め調節することにより、不必要なエネルギー
の損失を防止し、機械装置の耐久性も維持することがで
きる。また、これだけでなく、既存の油圧ポンプの吐出
流量を制御するために油圧式のネガティブコントロール
（Negative control）方式や全馬力制御（Full powerco
ntrol）等を適用させることに於いて、従来技術によれ
ば、ポンプレギュレータの入力制御信号フォトが数個含
まれるために、その構造が非常に複雑であるのみならず
制御精度も劣るものが、本発明を適用したシステムによ
れば、一つの制御入力信号フォトによりレギュレータを
制御することにより、その構造が非常に単純で加工が容
易となものとなる。
【図１】本発明の実施例によるポンプ出力制御装置の油
圧回路図である。
圧回路図である。
【図２】本発明のレギュレータの詳細図を示した油圧回
路図である。
路図である。
【図３】本発明のコントローラの内部構造を示した概略
図である。
図である。
【図４】本発明のコントローラによる制御プログラムの
手順を示す図である。
手順を示す図である。
【図５】本発明の操作ステップの操作量による出力電圧
特性を示したグラフである。
特性を示したグラフである。
【図６】本発明の直流増巾器の入力電圧と出力電流との
特性を示したグラフである。
特性を示したグラフである。
【図７】本発明の電磁比例減圧弁の入出力特性を示した
グラフである。
グラフである。
【図８】本発明のポンプレギュレータのネガティブ特性
を示したグラフである。
を示したグラフである。
【図９】操作手段のポンプ吐出要求流量の段階とポンプ
出力特性を示した線図である。
出力特性を示した線図である。
１ コントローラ ２ 原動機 ３ 可変容量型油圧ポンプ ４ 第３ポンプ ５ レギュレータ ６ａ，６ｂ ポンプ制御用電磁比例減圧弁 ７ａ，７ｂ 電磁比例減圧弁ブロック ８ 流量制御弁ブロック ９ 油圧モータ １０ 油圧シリンダー １１ 操作手段 １２ 出力選択手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 16/20 Ａ 8610−3Ｈ
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料噴射装置の燃料噴射装置により回転
力を得る原動機と、上記原動機の回転力により駆動され
る少なくとも１個以上の可変容量型油圧ポンプと、運転
者の操作量を特定信号に切り換えて出力する操作手段
と、上記油圧ポンプの吐出流量によって作動される複数
個のアクチュエータと上記操作手段の操作信号に応じて
上記油圧ポンプから上記アクチュエータに伝達される油
圧の流れる方向と流れる量を調節する複数の流量制御バ
ルブと、を備えた油圧機械装置に於いて、 上記原動機の出力馬力の大きさを選択する出力選択手段
と、上記可変容量型油圧ポンプの斜板傾転角を調節して
吐出量を変化させる役割をなすレギュレータと、入力電
気量に比例してパイロット油圧を発生させ上記レギュレ
ータを調節する電磁比例減圧バルブと、上記可変容量型
油圧ポンプの吐出力を検出する第１検出手段と、上記構
成要素等を総体的に制御電磁式コントロールで構成され
た電磁油圧制御装置として、 上記操作手段により受け入れた操作信号を組み合わせて
入力要求量を演算する第１演算手段と、上記出力選択手
段の選択値及び第１検出手段から読み取った圧力値によ
り油圧ポンプの最大吐出可能流出量を演算する第２演算
手段と、上記入力要求流量と最大吐出可能流量を比較す
る比較手段と、入力要求流量が最大吐出可能流量より大
きい場合に最大吐出可能流量をポンプ出力流量値とする
第２選択手段と、上記ポンプ出力流量値を上記電磁比例
減圧バルブで出力して油圧ポンプの吐出流量を制御する
手段とを、備えたことを特徴とするポンプ吐出流量制御
装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、 上記第１演算手段は第１検出手段により検出したポンプ
のロード圧力及び出力選択手段から選択された出力線図
に応じて操作手段の操作量とポンプ要求流量との特性線
図即、要求流量係数が演算、選択されこの要求流量係数
から操作手段の操作量に応じてポンプ要求流量演算をす
ることを特徴とするポンプ吐出流量制御装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、 原動機の実際回転数を検出する第２検出手段を備えて、
上記第２演算手段を目標回転数と実回転数との偏差を求
めて上記出力選択の馬力選択値及び上記圧力センサーよ
り読み取ったポンプ圧力値からの補償流量を演算して、
この補償流量により油圧ポンプの最大吐出可能流量を演
算をすることを特徴とするポンプ吐出流量制御装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、第１検出手段を用いないで、代わりに上記
アクチュエータ等の作動速度（又は位置）を検出する複
数の第３検出手段を備えていて、上記第２演算手段は、
この第３検出手段からの作動速度を検出手段からの作動
速度を検出して各アクチュエータの作動流量を演算し、
更に作動流量に基づいて油圧ポンプの総吐出流量を演算
し、第２演算手段から原動機の目標回転数と実回転数と
の偏差を求めて上記出力選択の馬力選択値を基準として
補償流量を演算し、この補償流量に基づき油圧ポンプの
最大吐出可能流量を演算をすることを特徴とするポンプ
吐出流量制御装置。 - 【請求項５】 請求項２に記載のポンプ吐出流量制御装
置に於いて、 ポンプ最大吐出可能流量の大きさを選択する第３の選択
手段に於いて、第３の選択手段に於いて、第３の選択手
段により選択された最大吐出流量大きさに従って操作手
段の操作量とポンプ要求流量との特性線図即、要求流量
係数が演算、選択されこの要求流量係数から操作手段の
操作量に応じてポンプ要求流量を演算することを特徴と
するポンプ吐出流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5007055A JP2567193B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 油圧ポンプの吐出流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5007055A JP2567193B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 油圧ポンプの吐出流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221301A true JPH06221301A (ja) | 1994-08-09 |
| JP2567193B2 JP2567193B2 (ja) | 1996-12-25 |
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ID=11655384
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5007055A Expired - Fee Related JP2567193B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 油圧ポンプの吐出流量制御装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2567193B2 (ja) |
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- 1993-01-19 JP JP5007055A patent/JP2567193B2/ja not_active Expired - Fee Related
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