JPH07208403A - 油圧駆動装置 - Google Patents

油圧駆動装置

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JPH07208403A
JPH07208403A JP6003041A JP304194A JPH07208403A JP H07208403 A JPH07208403 A JP H07208403A JP 6003041 A JP6003041 A JP 6003041A JP 304194 A JP304194 A JP 304194A JP H07208403 A JPH07208403 A JP H07208403A
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JP
Japan
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flow rate
pump
deviation
sum
hydraulic
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Application number
JP6003041A
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English (en)
Inventor
Tokuji Tanaka
篤司 田中
Masami Ochiai
正巳 落合
Hideyo Kato
英世 加藤
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】流量調整弁の流量サーボ制御を行ないながら要
求流量に応じてポンプ吐出流量を制御する油圧駆動装置
において、ポンプ入力馬力が原動機出力馬力を越えない
ように油圧ポンプの吐出流量を制御し原動機のエンスト
を防止する。 【構成】流量調整弁40A,40Bは、負荷流量が指令
流量に一致するよう流量サーボ制御が行なわれる。ポン
プ傾転制御装置12では、指令流量と負荷流量の偏差の
総和から基準偏差を差し引いた偏差ΔΔQを求め、ポン
プ吐出流量が指令流量の総和よりも所定流量だけ少なく
なるようにポンプ傾転角の目標値Lが求められると共
に、指令流量の総和が予め設定した最大ポンプ入力馬力
特性から得られる最大可能吐出流量を越えようとする
と、両者の偏差ΔQtを初期基準偏差ΔQref*に加算し
て上記基準偏差ΔQref を求め、傾転角目標値Lを小さ
く補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1つの可変容量油圧ポン
プで複数の油圧アクチュエータを駆動する油圧駆動装置
に係わり、特に、油圧ショベル等の建設機械、射出成形
機等の産業機械に用いられ、ポンプ馬力制御を行ないつ
つ要求流量に応じて油圧ポンプの吐出流量を制御し得る
油圧駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】1つの可変容量油圧ポンプで複数の油圧
アクチュエータを駆動する油圧駆動装置で油圧アクチュ
エータが要求する流量だけを供給するように油圧ポンプ
の吐出流量を制御するものとして、国際公開番号WO9
3/16285号公報に記載のものがある。この油圧駆
動装置は、原動機により駆動される可変容量油圧ポンプ
と、この油圧ポンプに並列に接続された複数の油圧アク
チュエータと、これら複数の油圧アクチュエータの駆動
をそれぞれ制御する複数の流量調整弁と、これら複数の
流量調整弁に対しそれぞれ流量を指令する複数の操作レ
バー装置、複数の流量調整弁により複数の油圧アクチュ
エータに供給される負荷流量をそれぞれ検出する複数の
流量計と、流量計で検出された負荷流量が操作レバー装
置で指令された指令流量に一致するよう流量調整弁を制
御する(以下、適宜「流量サーボ制御」という)流量調
整弁制御装置と、油圧ポンプの吐出流量を指令流量の総
和よりも所定流量だけ少なくするポンプ傾転量の目標値
を求め、この目標値に基づいて油圧ポンプの吐出流量を
制御するポンプ制御装置とを備えている。また、その好
ましい実施例として、ポンプ制御装置は、操作レバー装
置で指令された指令流量から流量計で検出された負荷流
量をそれぞれ減算した流量偏差の総和ΣΔQを演算する
手段と、前記所定流量に相当する値を基準偏差ΔQre
fとして出力する手段と、流量偏差の総和ΣΔQから基
準偏差ΔQrefを差し引いた偏差を演算する手段と、
この偏差に基づいてポンプ傾転量の目標値を決定する手
段とを有している。
【0003】上記のように流量調整弁で流量サーボ制御
を行なう油圧駆動装置では、最大負荷がかかるアクチュ
エータ回路では流量調整弁がいかなる弁開度をとろうと
も、結果的に指令流量に負荷流量が追従していれば良い
ので、そのため指令流量が大きくない場合は流量調整弁
が絞られ、必要以上の圧力損失が生じる可能性が出てく
る。そこで、上記従来技術の油圧駆動装置では、必要最
少限度の圧力損失で指令流量通りの負荷流量を得るため
に、流量偏差の総和ΣΔQから基準偏差を差し引いて、
油圧ポンプの吐出流量を指令流量の総和よりも所定流量
(基準偏差ΔQref)だけ少なくなるように制御す
る。
【0004】すなわち、流量偏差の総和ΣΔQから基準
偏差ΔQrefを引いてやり、その偏差からポンプ傾転
量の目標値を求めて油圧ポンプの傾転量を制御すること
により、ポンプ吐出流量は基準偏差ΔQref分だけ少
なめに出力され、これにより最大負荷のアクチュエータ
回路では、指令流量に対し負荷流量はΔQref分だけ
常に少なくなる。このため、そのアクチュエータ回路で
の流量サーボ制御により流量調整弁の弁開度は増大し、
最終的に全開状態になる。この結果、最大負荷のアクチ
ュエータ回路において、最小限の圧力損失で、かつ基準
偏差ΔQrefを微小に設定することでほぼ指令流量
(要求流量)通りの負荷流量を得ることができる。
【0005】このような構成により、各アクチュエータ
が必要な流量のみを必要最小限の圧力損失で得ることが
でき、エネルギ効率の向上に有効となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
油圧駆動装置では、原動機が最大出力馬力に達しても油
圧ポンプは各アクチュエータが要求する流量を吐出する
ように制御されるため、場合によっては原動機が過負荷
状態になり、更にはエンストを起こす可能性が生じる。
【0007】本発明の目的は、流量調整弁において流量
サーボ制御を行ないながら要求流量に応じて油圧ポンプ
の吐出流量を制御するものにおいて、油圧ポンプの入力
馬力が原動機の出力馬力を越えないように油圧ポンプの
吐出流量を制御し原動機のエンストを防止する油圧駆動
装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために次の構成を採用する。すなわち、原動機によ
り駆動される可変容量油圧ポンプと、この油圧ポンプに
並列に接続された複数の油圧アクチュエータと、これら
複数の油圧アクチュエータの駆動をそれぞれ制御する複
数の流量調整弁と、これら複数の流量調整弁に対しそれ
ぞれ流量を指令する複数の流量指令手段と、前記複数の
流量調整弁により複数の油圧アクチュエータに供給され
る負荷流量をそれぞれ検出する複数の流量検出手段と、
これら複数の流量検出手段で検出された負荷流量が前記
複数の流量指令手段で指令された指令流量に一致するよ
うに前記複数の流量調整弁を制御する第1の制御手段
と、前記油圧ポンプの吐出流量を前記指令流量の総和よ
りも所定流量だけ少なくするポンプ傾転量の目標値を求
め、この目標値に基づいて油圧ポンプの吐出流量を制御
する第2の制御手段とを備えた油圧駆動装置において、
前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段によって検出されたポンプ吐出圧力と
原動機の出力馬力以下に予め設定した最大ポンプ入力馬
力特性とに基づき、油圧ポンプの入力馬力がその最大ポ
ンプ入力馬力を越えると、それに応じて前記油圧ポンプ
の吐出流量が少なくなるよう前記第2の制御手段で求め
られポンプ傾転角の目標値を小さく補正する馬力制御手
段とを備える構成とする。
【0009】上記油圧駆動装置において、好ましくは、
前記馬力制御手段は、前記予め設定した最大ポンプ入力
馬力特性に基づき前記圧力検出手段により検出されたポ
ンプ吐出圧力に対応する最大可能吐出流量を演算する手
段と、前記複数の流量指令手段で指令された指令流量の
総和を演算する手段と、前記最大可能吐出流量と前記指
令流量の総和とを比較し、前記指令流量の総和が前記最
大可能吐出流量より大きいときに両者の偏差を演算する
手段と、この偏差に基づいて前記ポンプ傾転量の目標値
を補正する手段とを有する。
【0010】また、上記油圧駆動装置において、好まし
くは、前記第2の制御手段は、前記複数の流量指令手段
で指令された指令流量から前記複数の流量検出手段で検
出された負荷流量をそれぞれ減算した流量偏差の総和を
演算する手段と、前記流量偏差の総和から前記所定流量
に相当する値として予め設定した基準偏差を差し引いた
第1の偏差を演算する手段と、この第1の偏差に基づい
て前記ポンプ傾転量の目標値を決定する手段とを有し、
前記馬力制御手段は、前記指令流量の総和が前記最大ポ
ンプ入力馬力を与える最大可能吐出流量より大きいとき
に前者から後者を差し引いた第2の偏差を演算する手段
と、前記流量偏差の総和から更に前記第2の偏差を差し
引いて前記第1の偏差を補正する手段とを有する。
【0011】この場合、前記前記第1の偏差を補正する
手段は、初期基準偏差を出力する手段と、この初期基準
偏差に前記第2の偏差を加算して前記基準偏差を求める
手段であってもよいし、前記流量偏差の総和から前記基
準偏差を差し引いた値から更に前記第2の偏差を差し引
く手段であってもよい。
【0012】また、前記流量偏差の総和を演算する手段
は、前記流量偏差を加算する手段であってもよいし、前
記流量偏差の最大値を選択する手段であってもよい。
【0013】
【作用】以上のように構成した本発明において、馬力制
御手段では、油圧ポンプの入力馬力が原動機の出力馬力
以下に予め設定した最大ポンプ入力馬力を越えようとす
ると、それに応じて油圧ポンプの吐出流量が少なくなる
よう第2の制御手段で求められるポンプ傾転角の目標値
が小さく補正される。このポンプ傾転角の補正により、
油圧ポンプの入力馬力が原動機の出力馬力を越えないよ
うに油圧ポンプの吐出流量が制御され、原動機のエンス
トが防止される。
【0014】また、馬力制御手段の一構成例として、予
め設定した最大ポンプ入力馬力特性に基づき圧力検出手
段により検出されたポンプ吐出圧力に対応する最大可能
吐出流量を演算すると共に、複数の流量指令手段で指令
された指令流量の総和を演算し、油圧ポンプの原動機の
駆動能力を越える過負荷が掛かっているかどうかを判定
するため、その最大可能吐出流量と指令流量の総和とを
比較する。そして、油圧ポンプの入力馬力が最大ポンプ
入力馬力を越えようとすると、最大可能吐出流量と指令
流量の総和との偏差を演算し、この偏差に基づいてポン
プ傾転量の目標値を補正する。これにより上記のように
ポンプ傾転角を補正することが可能となる。
【0015】また、第2の制御手段が、複数の流量指令
手段で指令された指令流量から複数の流量検出手段で検
出された負荷流量をそれぞれ減算した流量偏差の総和を
演算する手段と、その流量偏差の総和から前記所定流量
に相当する値として予め設定した基準偏差を差し引いた
第1の偏差を演算する手段と、この第1の偏差に基づい
て前記ポンプ傾転量の目標値を決定する手段とを有する
場合は、馬力制御手段は、指令流量の総和が最大可能吐
出流量より大きいときに前者から後者を差し引いた第2
の偏差を演算する手段と、この流量偏差の総和から更に
前記第2の偏差を差し引き第1の偏差を補正する手段と
を有する構成とする。これにより、微小な値である基準
偏差を利用し、これを入力馬力の状態に応じて可変にす
るだけなので、入力馬力の制限制御を簡単に実現するこ
とができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。
【0017】本発明の第1の実施例を図1〜図4により
説明する。
【0018】図1において、本実施例に係る油圧駆動装
置は、押しのけ容積可変機構(以下、斜板で代表する)
1aを有する可変容量油圧ポンプ1と、この油圧ポンプ
1を駆動する原動機(エンジン)2と、油圧ポンプ1に
並列に接続され、油圧ポンプ1から吐出される圧油によ
り駆動される複数の油圧シリンダ3A,3Bと、これら
複数の油圧シリンダに供給される圧油の流量をそれぞれ
制御し油圧シリンダの駆動を制御する複数の流量調整弁
40A,40Bと、これら複数の流量調整弁に対しそれ
ぞれ流量を指令する操作レバー5A,5Bと、操作レバ
ーの操作量に比例した電気信号を出力するポテンショメ
ータ50A,50Bと、油圧ポンプ1の吐出圧力を検出
する圧力計51と、油圧シリンダへ供給される圧油の流
量を検出する流量計10A,10Bと、ポテンショメー
タ50A,50B及び流量計10A,10Bからの信号
に基づき流量調整弁40A,40Bの駆動を制御する流
量調整弁制御装置11A,11Bと、流量調整弁制御装
置11A,11Bとポテンショメータ50A,50Bと
圧力計51からの信号に基づき油圧ポンプ1の斜板傾転
量の目標値(目標押しのけ容積)を演算するポンプ傾転
制御装置12と、ポンプ傾転制御装置12からの信号に
基づき油圧ポンプ1の斜板1aを駆動するレギュレータ
20とを備えている。
【0019】流量調整弁40A,40Bは流量調整弁制
御装置11A,11Bからの制御信号により電磁的に駆
動される電磁操作弁である。ポテンショメータ50A,
50Bは、操作レバー5A,5Bの中立位置から一方向
の操作には「+」の符号を持つ電気信号、他方向の操作
には「−」の符号を持つ電気信号を出力する。流量計1
0A,10Bには、例えばタービンフロー型、容積型、
ドップラー型等が用いられる。圧力計51は例えばブル
ドン管である。レギュレータ20はポンプ傾転制御装置
12からの信号に応じて作動する電磁弁とアクチュエー
タを有し、この電磁弁の作動によりアクチュエータを駆
動し、傾転量の目標値に対応する位置に斜板1aを駆動
する。流量調整弁制御装置11A,11B及び油圧ポン
プ傾転量制御装置12はそれぞれマイクロコンピュータ
で構成されている。なお、これらは共通のマイクロコン
ピュータで構成してもよい。
【0020】流量調整弁制御装置11A,11B及びポ
ンプ傾転制御装置12は図2〜図4にブロック図及びフ
ローチャートで示すような制御機能を有している。以
下、本実施例の動作を説明しつつその制御機能を明らか
にする。
【0021】今、例えば操作レバー5Aが操作される
と、その操作量はポテンショメータ50Aで検出され、
指令流量Qx1として流量調整弁制御装置11Aへ入力
される。流量調整弁制御装置11Aは、図2に示すよう
に、操作レバー5Aの指令流量Qx1とそのときの流量
計10Aの検出流量Qy1との偏差ΔQ1を減算部11
0により演算し、さらに当該偏差ΔQ1を積分部111
でゲインKi を乗算して積分し、開度指令値K1を算出
する。本実施例では流量計10Aが常に+側の出力をす
ることに対応して絶対値回路114により操作レバー5
Aの操作方向に応じて「+」「−」の符号が与えられる
ポテンショメータ50Aからの電気信号(指令流量)Q
x1の絶対値をとって検出流量Qy1と比較している。
また、切換制御部112では、指令流量Qx1の符号が
「+」の場合はデジタル値「1」を、「−」の場合はデ
ジタル値「0」を切換部113に出力する。すなわち、
流量調整弁40Aに対し、切換制御部112の制御のも
とに切換部113により操作レバー5Aの操作方向に一
致した側に開度指令値K1を出力する。指令流量Qx1
と検出流量(実際の流量)Qy1とが一致すると、開度
指令値K1は定常状態となる。
【0022】上記のフィードバック制御により、流量調
整弁40Aの開度は操作レバーの操作量(指令流量)に
応じて制御され、たとえ作動油の粘度等に変化が生じて
も、流量調整弁40Aは指令された流量を得るための開
度に正確に制御される。本願明細書では、この流量調整
弁の制御を流量サーボ制御という。
【0023】操作レバー5Bが操作された場合も流量調
整弁制御装置11Bにより全く同様の流量サーボ制御が
行われ、さらに操作レバー5Aと操作レバー5Bとが同
時に操作された場合にも流量調整弁11A、11Bで互
いに独立して同様の流量サーボ制御が実行される。流量
調整弁制御装置11Bに関する状態量及び演算値に添字
2を付して示している。
【0024】流量調整弁制御装置11A,11Bにおけ
る上記の流量サーボ制御と並行して、ポンプ傾転制御装
置12では図3及び図4に示す制御が行われる。すなわ
ち、図3において、ポンプ傾転制御装置12は図2に示
す流量調整弁制御装置11A,11Bの減算部110で
演算された偏差(以下流量偏差という)ΔQ1,ΔQ2
を入力する。ポンプ傾転制御装置12はこれら流量偏差
ΔQ1,ΔQ2の総和ΣΔQを加算部120で演算す
る。加算部120の出力ΣΔQは、減算部122で基準
偏差ΔQref と比較され、前者から後者を減算した偏差
ΔΔQが演算される。減算部122で得られたこの偏差
ΔΔQは積分ゲイン設定部123でゲインKIが乗じら
れた後、積分要素124にて積分され、ポンプ傾転量の
目標値Lが演算され、この目標値Lに対応する電気信号
がレギュレータ20に出力される。レギュレータ20は
この電気信号により目標値Lに応じた位置に油圧ポンプ
1の斜板1aの傾転量を制御し、油圧ポンプ1の吐出流
量を制御する。
【0025】また、油圧ポンプ1の吐出圧力は圧力計5
1で検出されており、ポンプ傾転制御装置12はこの検
出された吐出圧力Pdとポテンショメータ50A,50
Bにより検出された操作レバー5A,5Bの操作量、す
なわち指令流量Qx1,Qx2を入力する。ポンプ傾転
制御装置12は、原動機2の出力馬力以下に予め設定し
た最大ポンプ入力馬力特性fhをポンプ吐出圧力Pdと
吐出流量Qpとの関数で表わしたテーブル111を有
し、このテーブル111で圧力計51により検出された
ポンプ吐出圧力Pdに対応する最大可能吐出流量Qpm
axが演算される。また、ポンプ傾転制御装置12はポ
テンショメータ50A,50Bで指令された指令流量Q
x1,Qx2の総和ΣQxを加算部112で演算する。
このようにして求めた最大可能吐出流量Qpmaxと指
令流量の総和ΣQxとは演算部113で比較され、指令
流量の総和ΣQxが最大可能吐出流量Qpmaxより大
きい(Qpmax<ΣQx)ときは両者の偏差ΔQt=
ΣQx−Qpmaxを演算し、それ以外のとき、すなわ
ち指令流量の総和ΣQxが最大可能吐出流量Qpmax
以下(Qpmax≧ΣQx)のときは偏差ΔQt=0を
設定する。この偏差ΔQtは傾転量補正部114に送ら
れる。傾転量補正部114は予め設定した初期基準偏差
ΔQref*を出力する設定部115と、加算部116とを
有し、偏差ΔQt加算部116で初期基準偏差ΔQref*
と加算され、前述の基準偏差ΔQref をΔQref =ΔQ
ref*+ΔQtとして求める。これにより、ΔQt=ΣQ
x−Qpmaxが演算されるとき、すなわち、油圧ポン
プ1の入力馬力が最大ポンプ入力馬力を越えようとする
ときは、基準偏差ΔQref は初期基準偏差Qref*よりも
偏差ΔQtだけ大きくなり、前記の偏差ΔΔQはΔQが
無いときに比べてこの偏差ΔQtの分だけ小さくなり、
偏差ΔQtに応じて油圧ポンプ1の吐出流量が少なくな
るようポンプ傾転角の目標値Lが小さく補正される。
【0026】以上において、テーブル111、加算部1
12、演算部113、傾転量補正部114は、圧力計
(圧力検出手段)51によって検出されたポンプ吐出圧
力Pdと原動機2の出力馬力以下に予め設定した最大ポ
ンプ入力馬力特性fhとに基づき、油圧ポンプ1の入力
馬力がその最大ポンプ入力馬力を越えると、それに応じ
て油圧ポンプ1の吐出流量が少なくなるようポンプ傾転
角の目標値Lを小さく補正する馬力制御手段を構成す
る。また、傾転量補正部114は指令流量の総和ΣQx
が最大可能吐出流量Qpmaxより大きいときに両者の
偏差ΔQtに基づいてポンプ傾転量の目標値Lを補正す
る手段を構成する。更に、傾転量補正部114は指令流
量の総和ΣQxが最大ポンプ入力馬力を与える最大可能
吐出流量Qpmaxより大きいときに、流量偏差の総和
ΣΔQから(ΔQref*に加えて)更に偏差ΔPtを差し
引いて偏差ΔΔQを補正する手段を構成する。
【0027】テーブル111、加算部112、演算部1
13、傾転量補正部114の加算部116の機能をフロ
ーチャートで図4に示す。図中、ステップS11の処理
はテーブル111の機能に対応し、ステップS12の処
理は加算部112の機能に対応し、ステップS13,S
14及びS15の処理は演算部113の機能に対応し、
ステップS16の処理は加算部116の機能に対応す
る。
【0028】以上の本実施例において、先に説明したよ
うに、流量調整弁制御装置11A,11Bでは、指令流
量(要求流量)Qx1,Qx2と検出流量(実際の流
量)Qy1,Qy2との偏差ΔQ1,ΔQ2がそれぞれ
0になるように流量調整弁40A,40Bの流量サーボ
制御を実施している。これに対してポンプ傾転制御装置
12では、流量偏差の総和ΣΔQから基準偏差ΔQref
を減算した値の積分値により油圧ポンプ1の吐出流量を
制御している。これは、検出流量Qy1,Qy2の総和
が指令流量Qx1,Qx2の総和よりも基準偏差ΔQre
f に相当する所定流量だけ少なくなるようにポンプ吐出
流量が制御されることであり、油圧ポンプ1の吐出流量
は指令流量Qx1,Qx2の総和より基準偏差ΔQref
に相当する所定流量だけ少ない流量に制御される。
【0029】したがって、操作レバー5A,5Bの1
つ、例えば操作レバー5Aのみが操作された場合には、
油圧シリンダ3Aに対しては、流量調整弁制御装置11
Aで流量調整弁40Aの流量サーボ制御が行われている
にも係わらず、操作レバー5Aの操作量に応じた指令流
量Qx1より基準偏差ΔQref だけ少ない流量しか供給
されない。このため、流量調整弁40Aの開度は最大開
度に制御されることとなり、流量調整弁40Aでの圧力
損失が低いため、油圧ポンプ1の吐出圧力は低く抑えら
れることとなる。
【0030】そしてこのとき、指令流量Qx1,Qx2
の総和ΣQxがテーブル111で演算されるそのときの
ポンプ吐出圧力Pdに対応する最大可能吐出流量Qpm
axよりも小さく、ポンプ入力馬力が原動機2の出力馬
力に達していない場合には、偏差ΔQt=0なので、基
準偏差ΔQref は初期基準偏差ΔQref*に設定される。
したがって、この場合は、油圧シリンダ3Aへの供給流
量がΔQref*だけ少なくなるが、初期基準偏差ΔQref*
を微小な値に設定しておけば実用上支障は生じない。
【0031】また、操作レバー5A,5Bの両方を操作
し、油圧シリンダ3A,3Bの両方を同時に駆動する場
合には、負荷圧力の低い側の油圧アクチュエータに対し
てはその流量調整弁制御装置での流量サーボ制御により
指令流量Qx1またはQx2が供給されるが、負荷圧力
が低い側の油圧アクチュエータに対しては指令流量Qx
2またはQx1よりΔQref だけ少ない流量が供給さ
れ、流量サーボ制御によりその流量調整弁の開度は最大
開度となる。この場合も、ポンプ入力馬力が原動機2の
出力馬力に達していない場合には、負荷圧力の高い側の
油圧アクチュエータへの供給流量がΔQref*だけ少なく
なるが、初期基準偏差ΔQref*を微小な値に設定してお
けば実用上支障は生じない。
【0032】以上により、負荷圧の高い側の油圧アクチ
ュエータの流量調整弁は最大開度となるので、当該流量
調整弁で発生する圧力損失は最小となり、油圧ポンプの
吐出圧力を理想的に低く抑えることができる。
【0033】一方、以上において、指令流量Qx1,Q
x2の総和ΣQxが最大可能吐出流量Qpmaxよりも
大きくなろうとすると、ΔQt=ΣQx−Qpmaxの
値が加算部116に出力される。このΔQtは油圧ポン
プ1が吐出可能な最大可能吐出流量のアクチュエータの
要求流量(指令流量)に対する不足分を表わしており、
この場合は、本来のポンプ吐出流量の目標値よりΔQt
分低めに吐出させるようにしなければ、エンストを起こ
してしまう。
【0034】そこで、本実施例では基準偏差ΔQref を
利用する。すなわち、従来の油圧駆動装置では、基準偏
差ΔQref は最大負荷圧力側の流量調整弁の圧力損失を
必要最小限に押さえるため、ポンプ吐出流量をアクチュ
エータの要求流量(指令流量)より幾分低めにするため
に用いていた。これを加算部116でΔQref =ΔQre
f*+ΔQtとして補正し減算部122に出力してやれ
ば、テーブル111により得られるポンプ吐出圧力に対
応する最大可能吐出流量QpmaxよりΔQref分低い
吐出流量が得られ、エンストを防ぐことができる。
【0035】以上のように本実施例によれば、要求流量
に応じて油圧ポンプの吐出流量を制御するに際して圧力
損失を理想的に低くできると共に、油圧ポンプの入力馬
力が原動機の出力馬力を越えないように油圧ポンプの吐
出流量を制御し原動機のエンストを防止することができ
る。
【0036】また、本実施例によれば、微小な値である
基準偏差ΔQref を利用し、これを入力馬力の状態に応
じて可変にするだけなので、入力馬力の制限制御を簡単
に実現することができる。
【0037】なお、上記実施例では、流量偏差ΔQ1,
ΔQ2の総和ΣΔQを演算する手段として加算部120
を用いたが、国際公開番号WO93/16285号公報
の第5図に示すように最大値選択部を用いてもよい。図
5にこの変形例を示す。図中、図3に示す機能と同等の
機能には同じ符号を付している。図5において、ポンプ
傾転制御装置12Aは図3に示す加算部120の代わり
に最大値選択部120Aを備えている。最大値選択部1
20Aは流量調整弁制御装置から入力された偏差ΔQ
1,ΔQ2のうち大きい方の偏差(最大の偏差)を選択
し減算部122に出力する。この最大値選択部124で
最大の流量偏差を選択することは、最も流量が不足して
いるアクチュエータの情報を用いて油圧ポンプの傾転制
御を行うことであり、最大値選択部120Aは結果的
に、定常状態では流量偏差の総和ΣΔQを演算すること
になる。また、流量偏差ΔQ1,ΔQ2の最大値を選択
することにより、単独操作から複合操作に切換えた直後
の過渡領域では、国際公開番号WO93/16285号
公報に説明されているように応答性が改善される効果も
ある。
【0038】本発明の第2の実施例を図6により説明す
る。図中、図3に示す機能と同等の機能には同じ符号を
付している。本実施例は、傾転量補正部の他の構成例を
示すものである。
【0039】図6において、減算部122には初期基準
偏差ΔQref*がそのまま基準偏差ΔQref として出力さ
れており、流量偏差の総和ΣΔQからその基準偏差を差
し引いて偏差ΔΔQが求められる。一方、演算部13で
演算された偏差ΔQt=ΣQx−Qpmaxは傾転量補
正部114Aに出力される。傾転量補正部114Aは減
算部125を有し、この減算部125で先の偏差ΔΔQ
から更に偏差ΔQtを差し引き、新たな偏差を求め、こ
の新たな偏差を積分してポンプ傾転量の目標値Lが求め
られる。
【0040】以上において、傾転量補正部114A(減
算部125)は、流量偏差の総和ΣΔQから更に偏差Δ
Qtを差し引いて偏差ΔΔQを補正する手段を構成し、
また、流量偏差の総和ΣΔQから基準偏差ΔQref を差
し引いた値ΔΔQから更に偏差ΔQtを差し引く手段を
構成する。
【0041】この第2の実施例も第1の実施例と同等に
機能し、同等の作用効果が得られる。なお、この実施例
では偏差ΔΔQから偏差ΔQtを差し引いたが、流量偏
差の総和ΣΔQから偏差ΔQtを差し引くようにしても
よい。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、要求流量に応じて油圧
ポンプの吐出流量を制御するに際して圧力損失を理想的
に低くできると共に、油圧ポンプの入力馬力が原動機の
出力馬力を越えないように油圧ポンプの吐出流量を制御
し原動機のエンストを防止することができる。
【0043】また、本発明によれば、微小な値である基
準偏差ΔQref を利用し、これを入力馬力の状態に応じ
て可変にするだけなので、入力馬力の制限制御を簡単に
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による油圧駆動装置の系
統図である。
【図2】図1に示す流量調整弁制御装置の機能を示すブ
ロック図である。
【図3】図1に示すポンプ傾転制御装置の機能を示すブ
ロック図である。
【図4】図3に示す制御機能の一部をフローチャートで
示す図である。
【図5】第1の実施例の変形例を示す図3と同様な図で
ある。
【図6】本発明の第2の実施例による油圧駆動装置にお
けるポンプ傾転制御装置の図3と同様な図である。
【符号の説明】
1 油圧ポンプ 2 原動機 3A.3B 油圧シリンダ(油圧アクチュエータ) 5A,5B 操作レバー(操作指令手段) 10A,10B 流量計(流量検出手段) 11A,11B 流量調整弁制御装置(第1の制御手
段) 12;12A;12B ポンプ傾転制御装置(第2の制
御手段) 40A,40B 流量調整弁 50A,50B ポテンショメータ 51 圧力計(圧力検出手段) 111 テーブル(馬力制御手段) 112 加算部(馬力制御手段) 113 演算部(馬力制御手段) 114;114A 傾転量補正部(馬力制御手段) 116 加算部 120 加算部 120A 最大値選択部 122 減算部 123 積分ゲイン設定部 124 積分要素 125 減算部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8512−3H F15B 11/16 Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原動機により駆動される可変容量油圧ポ
    ンプと、この油圧ポンプに並列に接続された複数の油圧
    アクチュエータと、これら複数の油圧アクチュエータの
    駆動をそれぞれ制御する複数の流量調整弁と、これら複
    数の流量調整弁に対しそれぞれ流量を指令する複数の流
    量指令手段と、前記複数の流量調整弁により複数の油圧
    アクチュエータに供給される負荷流量をそれぞれ検出す
    る複数の流量検出手段と、これら複数の流量検出手段で
    検出された負荷流量が前記複数の流量指令手段で指令さ
    れた指令流量に一致するように前記複数の流量調整弁を
    制御する第1の制御手段と、前記油圧ポンプの吐出流量
    を前記指令流量の総和よりも所定流量だけ少なくするポ
    ンプ傾転量の目標値を求め、この目標値に基づいて油圧
    ポンプの吐出流量を制御する第2の制御手段とを備えた
    油圧駆動装置において、 前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段によって検出されたポンプ吐出圧力と
    原動機の出力馬力以下に予め設定した最大ポンプ入力馬
    力特性とに基づき、油圧ポンプの入力馬力がその最大ポ
    ンプ入力馬力を越えると、それに応じて前記油圧ポンプ
    の吐出流量が少なくなるよう前記第2の制御手段で求め
    られポンプ傾転角の目標値を小さく補正する馬力制御手
    段とを備えることを特徴とする油圧駆動装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の油圧駆動装置において、
    前記馬力制御手段は、前記予め設定した最大ポンプ入力
    馬力特性に基づき前記圧力検出手段により検出されたポ
    ンプ吐出圧力に対応する最大可能吐出流量を演算する手
    段と、前記複数の流量指令手段で指令された指令流量の
    総和を演算する手段と、前記最大可能吐出流量と前記指
    令流量の総和とを比較し、前記指令流量の総和が前記最
    大可能吐出流量より大きいときに両者の偏差を演算する
    手段と、この偏差に基づいて前記ポンプ傾転量の目標値
    を補正する手段とを有することを特徴とする油圧駆動装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の油圧駆動装置において、
    前記第2の制御手段は、前記複数の流量指令手段で指令
    された指令流量から前記複数の流量検出手段で検出され
    た負荷流量をそれぞれ減算した流量偏差の総和を演算す
    る手段と、前記流量偏差の総和から前記所定流量に相当
    する値として予め設定した基準偏差を差し引いた第1の
    偏差を演算する手段と、この第1の偏差に基づいて前記
    ポンプ傾転量の目標値を決定する手段とを有し、前記馬
    力制御手段は、前記指令流量の総和が前記最大ポンプ入
    力馬力を与える最大可能吐出流量より大きいときに前者
    から後者を差し引いた第2の偏差を演算する手段と、前
    記流量偏差の総和から更に前記第2の偏差を差し引いて
    前記第1の偏差を補正する手段とを有することを特徴と
    する油圧駆動装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の油圧駆動装置において、
    前記前記第1の偏差を補正する手段は、初期基準偏差を
    出力する手段と、この初期基準偏差に前記第2の偏差を
    加算して前記基準偏差を求める手段とを有することを特
    徴とする油圧駆動装置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の油圧駆動装置において、
    前記第1の偏差を補正する手段は、前記流量偏差の総和
    から前記基準偏差を差し引いた値から更に前記第2の偏
    差を差し引く手段であることを特徴とする油圧駆動装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項3記載の油圧駆動装置において、
    前記流量偏差の総和を演算する手段は、前記流量偏差を
    加算する手段であることを特徴とする油圧駆動装置。
  7. 【請求項7】 請求項3記載の油圧駆動装置において、
    前記流量偏差の総和を演算する手段は、前記流量偏差の
    最大値を選択する手段であることを特徴とする油圧駆動
    装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106124278A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 莱州市蔚仪试验器械制造有限公司 试样镶嵌机循环点动控压系统、方法及制作试样的方法
CN108138807A (zh) * 2016-09-28 2018-06-08 日立建机株式会社 作业机械的泵控制系统

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CN106124278A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 莱州市蔚仪试验器械制造有限公司 试样镶嵌机循环点动控压系统、方法及制作试样的方法
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