JPH0742199A - 油圧ポンプの吐出流量制御装置及び方法 - Google Patents

油圧ポンプの吐出流量制御装置及び方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧機械の制御において油圧ポンプの要求流
量と吐出流量間の誤差に因り、油圧作動機を正確な位置
に移動できない欠陥を改善するための油圧機械の油圧ポ
ンプ吐出流量制御装置及び制御方法に関する。 【構成】 油圧ポンプの吐出要求流量が入力されれば傾
転角検出手段１５、１６を通じて斜板の傾転角を検出
し、回転数検出手段１４からエンジン１の回転数を読み
入れて油圧ポンプ２、３の実際吐出流量を演算し、油圧
ポンプの吐出要求流量と実際吐出流量間の偏差と油圧作
動機偏差を求める油圧ポンプ補償流量値を演算し、該値
を電圧信号に変換して油圧ポンプの吐出量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、掘削機制御装置及び方
法に関するもので、特に原動機(engin)によって駆動さ
れる油圧ポンプ(hydraulic pump)を備えた、油圧機械か
ら作業負荷に応じて要求される流量を正確に吐出できる
ようにする吐出流量制御装置及び方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】掘削機(excavator)ローダ(loader)、ド
ーザ(dozer)又は油圧式クレーン(hydraulic crane)等の
如き建設重装備は、１つのエンジンに２、３個の油圧ポ
ンプを連結させてこれらを回転させることにより得られ
る流体動力(hydraulic power)を利用して油圧シリン
ダ、油圧モーター等の如き油圧作動機(actuator)等を作
動させて各種の建設作業を行うことができるようにする
油圧機械である。
【０００３】最近のマイクロプロセッサー(microproces
sor)等の如き高性能電子制御回路の集積化技術と工程制
御技術の発達に力を得て油圧機械、特に建設重装備のメ
カトロニクス(mechatronics)化が行われるに伴って装備
の自動化が活発に推進されている。
【０００４】建設重装備製作技術において実現された自
動化技術水準に対して代表的な建設重装備中の１つであ
る掘削機の場合を例として挙げれば、整地作業や単純掘
削作業の反復作業等を自動に行うことができる程度の技
術水準に止っているのが実情であるが、将来の展望とし
ては装備の自動化は急速に推進されることであろう。
【０００５】掘削機の如き建設装備の自動化において、
基本的に要求される技術は正確な位置制御技術である
が、これに劣らず不必要な流量の損失を防ぎエネルギー
の無駄を最小化させる技術もまた切実に要求されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】装備の正確な位置制御
と装備の使用効率を高めるための技術として現在用いら
れている典型的な技術は、可変容量形油圧ポンプ(varia
ble delibery pump)から任意の掘削作業に最も適合な量
の作動油が吐出され得るようにするために、ポンプ内の
斜板(swash plate)の傾転角を感知する感知手段を設
け、該感知手段を通じて読み入れた傾転角データと運転
者による要求流量とを比べてその誤差を補正する方式で
ある。
【０００７】図１に従来の掘削システムの構成を概略的
に図示した。通常的な掘削機の電子制御式掘削システム
は図１に図示した如く、動力源として作用するエンジン
１、上記エンジン１の駆動力によってそれぞれ駆動され
る２つの可変容量形ポンプ２、３、パイロット圧力を発
生させるために定量の作動油を吐出させる補助油圧ポン
プ４、上記可変容量形ポンプ２、３の各斜板を動かして
上記各ポンプ等の吐出流量を制御するポンプレギュレー
タ５、６、上記補助油圧ポンプ４から提供される流量を
受け入れて各入力電気信号に比例するパイロット圧力を
発生させ上記ポンプレギュレータ５、６に提供するポン
プ用電磁比例弁７、８、上記ポンプ２、３、の吐出流量
によって作動される少なくとも１つ以上の油圧作動機
９、１０、１１、入力パイロット圧力によって動くスプ
ールの位置変化に応じて上記油圧作動機９、１０、１１
から提供される作動油の流れ方向及び量を調節する流量
調節弁１２、及び上記入力電気信号に比例するパイロッ
ト圧力を発生させ上記流量調節弁１２に提供する弁制御
電磁比例弁１３からなる。
【０００８】しかし、上記の如く構成された従来の掘削
システムにおいては、上記電磁比例弁のヒステリシス特
性に因り必然的に誤差が発生されるし、上記油圧ポンプ
においても吐出流量に対するポンプ効率の誤差に因り吐
出量の正確な制御が困難となる。
【０００９】従って、上記従来の方式においては、単に
斜板の傾転角を調節してポンプの吐出量を制御するた
め、要求流量と吐出流量の間に必然的に誤差が発生する
ようになり、掘削機の精密な自動制御が行われないとい
った問題点がある。
【００１０】本発明の目的は、任意の作業のため油圧機
械の各油圧作動機が作動されるのに必要な作動油の総量
とポンプの吐出流量間の差異を最小化させるためのポン
プの吐出流量制御システムを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１態様によれ
ば、動力源として作用するエンジン、上記エンジンの駆
動力によってそれぞれ駆動される少なくとも１つ以上の
可変容量形ポンプ、パイロット圧力を発生させるため定
量の作動油を吐出させる補助油圧ポンプ、上記可変容量
形ポンプの各斜板を動かして上記各ポンプ等の吐出流量
を制御するポンプレギュレータ、上記補助油圧ポンプか
ら提供される流量を受け入れて各入力電気信号に比例す
るパイロット圧力を発生させて上記ポンプレギュレータ
に提供するポンプ用電磁比例弁、上記ポンプの吐出流量
によって作動される少なくとも１つ以上の油圧作動機、
入力パイロット圧力によって動くスプールの位置変化に
よって上記油圧作動機から提供される作動油の流れ方向
及び量を調節する流量調節弁、及び上記入力電気信号に
比例するパイロット圧力を発生させて上記流量調節弁に
提供する弁制御用電磁比例弁を含む掘削機制御システム
において、上記エンジンの時間当りの回転数を検出する
ための手段、上記レギュレータによって作動されるポン
プの上記斜板の傾転角を検出するための手段、上記各油
圧作動機の作動量を検出するための手段、負荷の圧力を
検出するための手段、及び上記要素等を制御するための
電子制御手段を含む油圧ポンプの吐出流量制御装置が提
供される。
【００１２】本発明の第２態様によれば、油圧機械にお
いて、任意の作業のため少なくとも１つ以上の油圧作動
機を正確に動かして所定の動作が誤差なく行われるよう
に油圧ポンプの吐出流量を制御する方法において：上記
作業遂行に要求される位置に上記油圧作動機を動かすた
めの操作データから上記油圧作動機の要求流量を計算し
た後、上記油圧ポンプに作用する負荷圧力に応じて上記
油圧ポンプの吐出可能流量を計算するステップ：上記所
定の動作のため上記油圧ポンプが吐出すべきものと要求
される要求流量を計算し、エンジンの回転数と上記油圧
ポンプの斜板の傾転角及び上記油圧作動機の作動量を読
み入れるステップ：上記回転数と上記傾転角及び上記作
動量から上記油圧ポンプの実際吐出流量を計算した後、
上記油圧ポンプから上記油圧作動機に実際に提供された
作動流量を計算するステップ：上記油圧ポンプの上記要
求流量と、上記実際吐出流量間のポンプ流量偏差と上記
要求流量と上記作動流量間の作動機流量偏差をそれぞれ
求めるステップ：上記ポンプ流量偏差と上記作動機流量
偏差間の相対的な大きさに従って上記動作を行うのに最
も適合な流量である上記油圧ポンプの目標吐出流量を計
算し、これを電圧信号に変換して出力するステップを含
む油圧ポンプの吐出流量制御方法が提供される。
【００１３】
【実施例】以下、添付の図面等を参照しながら本発明の
好ましい実施例を説明する。
【００１４】本実施例では、本発明に対する説明を簡略
化し、本発明をより容易に理解できるようにするため
に、油圧建設重装備の最も典型的な例の中の１つである
掘削機システムに本発明を適用する場合を挙げて詳細に
説明する。
【００１５】本実施例を説明するに当って、前述の図１
と同一な構成部分は同一の符号を付与し、これに対する
反復された説明は省略してある。
【００１６】図２は、本実施例による油圧掘削システム
の構成を簡略に示したブロック図である。
【００１７】本実施例の掘削機システムは、図２に図示
される如く、所定の時間の間、エンジン１の回転する回
転数（又はエンジン１の回転速度）を検出する回転数検
出部１４（又は、回転速度検出部）と、ポンプレギュレ
ータ５、６の作動によってそれぞれ動く可変容量形の油
圧２、３傾板傾転角の斜度を検出する傾転角検出部１
５、１６と各油圧作動機９、１０、１１の作動量（各関
節の角度）を検出する作動量検出部１７、１８、１９と
負荷圧力検出部２０、２１及び、上記の構成要素等の作
動と関連された総合的な制御を管掌するマイクロプロセ
ッサー（又は、マイクロコンピューター）が内蔵された
電子制御部２２を追加して含む。
【００１８】以上の如く構成される掘削機システムの基
本的な作動について簡単に説明すると次のとおりであ
る。
【００１９】エンジン１が稼働された後、運動者の操作
による操作信号等が入力要求データとして電子制御部２
２内のＣＰＵ(central processing unit：図示されてい
ない)に入力されるが、別途の方法〔例えば整地作業の
自動返復遂行のために上記制御部２２内の記憶装置（図
示されていない）に貯蔵されている入力要求データがＣ
ＰＵに入力される〕によって入力要求値が入力されれ
ば、電子制御部２２内のＣＰＵは入力要求値から各関節
と関連された油圧作動機〔掘削機の場合、ブームシリン
ダ(boom cylinder)、ディッパーシリンダ(bucket cylin
der)、バケットシリンダ(bucket cylinder)等〕等のそ
れぞれの要求流量を演算し、これを根拠に油圧ポンプ
２、３の吐出可能流量を演算する。
【００２０】ポンプの吐出可能流量に対する演算が完了
すれば、制御部２２は得られた演算値程の流量を油圧ポ
ンプ２、３が吐出できるようにするために、上記演算値
に相応する制御信号（所定の電気信号）等をポンプ用電
磁比例弁７、８にそれぞれ提供する。
【００２１】その結果、ポンプ用電磁比例弁７、８から
それぞれ提供されるパイロット圧力によって作動される
ポンプレギュレータ５、６が、油圧ポンプ２、３の斜板
傾転角を調節するようになることにより、油圧ポンプ
２、３から制御部２２が求めた演算値に該当する量の作
動油圧ポンプが吐出されるようになる。
【００２２】このとき、傾転角検出部１５、１６を通じ
て制御部２２は、自身の制御によって動くようになった
斜板の実際移動角度（実際斜板傾転角度）を検出すると
共に、回転検出部１４からエンジン１の回転数を読み入
れて油圧ポンプ２、３の実際吐出流量を演算する。
【００２３】なお、上記制御部２２は、作動量検出部１
７、１８、１９を通じて油圧作動機９、１０、１１をそ
れぞれの実際作動量を読み入れ、これを流量に換算す
る。
【００２４】このようにして、油圧ポンプ２、３の実際
吐出流量と、実際に油圧作動機９、１０、１１の作動の
ため所要された実際作動流量とを求めた制御部２２は、
２つの流量等の差を求め、その差異を補償した制御信号
等を出力するようになる。
【００２５】一方、制御部２２は、任意の作業を行おう
とする運転者の操作に応じて入力される操作信号等に該
当する油圧作動機の流量値を、流量調節弁１２の作動を
制御するための弁用電磁比例弁１３に提供すべき出力電
気信号（弁制御信号）として換算し、上記弁用電磁比例
弁１３に提供する。
【００２６】これに従って、上記弁用電磁比例弁１３か
ら提供されるパイロット圧力によって流量制御弁１２内
の各弁のスプールが動くようになることにより、上記油
圧ポンプ２、３から吐出された流量が各油圧作動機９、
１０、１１にそれぞれ提供されて作業が行われる。
【００２７】図３は前述の制御部２２の構成を表わし、
図４は上記制御部２２の制御プロセスを順次に説明した
流れ図である。
【００２８】先ず、図３を参照しながら前述の制御部２
２の構成を考察すれば、マイクロプロセッサーからなる
中央処理装置（以下”ＣＰＵ”という）３１と、検出手
段１５〜２１及び操作手段２３から提供されるアナログ
信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ(Analog to Dig
ital)変換部３２と、該Ａ／Ｄ変換部３２の出力データ
信号等の中、１つのデータ信号を選んで出力するマルチ
プレクサー３３と、エンジン１の回転数に相応する数の
パルスを発生させる回転数検出手段１４の出力パルスを
計数する回転数カウンタ３４と、上記ＣＰＵ３１が遂行
すべき制御プログラムが貯蔵されているＲＯＭ３５及び
ＲＡＭ３６と、弁用電磁比例弁１３とポンプ用電磁比例
弁７、８の作動を制御するためにディジタル信号をアナ
ログ信号に変換するＤ／Ａ変換部３７、３９と、これら
Ｄ／Ａ変換部３７、３９の出力信号を増幅して上記弁用
電磁比例弁１３及びポンプ用電磁比例弁７、８にそれぞ
れ提供する増幅部３８、４０から構成される。
【００２９】装備が稼働されれば、ＲＯＭ３５に貯蔵さ
れたプログラムによってＣＰＵ３１が制御機能を遂行す
るようになるが、上記ＣＰＵ３１は、Ａ／Ｄ変換部３２
を制御して斜板の傾転角検出手段１５、１６と、作動量
検出手段１７、１８、１９から提供されるアナログ信号
をディジタル信号に変換してＲＡＭに貯蔵させる。
【００３０】また、ＣＰＵ３１は、回転数カウンタ３４
を制御してエンジン１の回転数に比例する数のパルスを
発生させる回転数検出手段１４から提供される上記パル
スの個数を計数して上記ＲＡＭに貯蔵させる。
【００３１】一方、既に前で説明された如く、制御部２
２は電磁比例弁等を制御するための制御電気信号等を出
力するが、これに先立ち、制御部２２内のＣＰＵ３１は
ＲＡＭ３６に貯蔵されたデータを用いて出力データを計
算した後、Ｄ／Ａ変換部３７及び３９にそれぞれ所定の
ディジタル出力データ信号を提供する。
【００３２】Ｄ／Ａ変換部３７、３９に提供されたディ
ジタル信号は、アナログ電流信号に変換され、増幅部３
８、４０に提供されて増幅された後、それぞれの電磁比
例弁に提供される。
【００３３】この様な過程を図４の流れ図を参照しなが
らより具体的に説明すれば、次の通りである。
【００３４】先ず、任意の作業を行うにおいて、要求さ
れる角度に各関節を動かすための油圧作動機９、１０、
１１の要求流量９１、９２、９３を計算する（ステップ
４１）。
【００３５】このとき、運転者が装備を手動にして操作
する場合には、操作手段２３の出力をＡ／Ｄ変換手段３
２及びマルチプレクサー３３を通じて受け入れた後、油
圧作動機９、１０、１１の要求流量９１、９２、９３を
計算し、自動反復作業が行われる場合には、各関節が目
標位置に到達するのに必要な各関節の作動速度を求め
て、これを各油圧作動機９、１０、１１の要求流量９
１、９２、９３として換算する。
【００３６】油圧作動機の要求流量に対する換算が完了
すれば、油圧の大きさに比例して出力電圧が増加される
ようになっている圧力検出手段２０、２１を通じて油圧
ポンプ２、３に作用する負荷圧力Ｐ１、Ｐ２を検出し、
Ａ／Ｄ変換部３２及びマルチプレクサー３３を通じて読
み入れた後、油圧ポンプ２、３の出力特性（図６参
照）、即ち、原動機（エンジン）の出力の大きさによっ
て決定されるポンプの出力特性線図（第１線図ないし第
３線図）における負荷圧力によって、ポンプの吐出可能
流量Ｑｍａｘ１、Ｑｍａｘ２を演算する（ステップ４
２）。
【００３７】それぞれの油圧作動機９、１０、１１は、
油圧ポンプ２と３のうち、どのポンプから作動油の供給
を受けるべきであるか予め決定されているが、この決定
に従って、各油圧ポンプ２、３の要求流量Ｑｒ１、Ｑｒ
２を計算する（ステップ４３）。
【００３８】このとき、各油圧ポンプ２、３のＱｒ１、
Ｑｒ２は、どの油圧作動機９、１０、１１が作動される
べきであるかの点と、油圧ポンプ２、３の吐出可能流
量、及び油圧ポンプ２、３から各油圧作動機９、１０、
１１に流れることになる作動油の量を調節する各流量調
節弁の内部構造とによって決定されるが、これらと関連
されたデータは流量分配テーブルに記録されている。
【００３９】例えば、油圧作動機９、１０、１１の全て
に流量が要求される場合にはバケットシリンダ９とブー
ムシリンダ１１の要求流量ｑｉｂｋ、ｑｉｂｍは、第１
油圧ポンプ２から出力され、ディッパースティックシリ
ンダ１０の要求流量ｑｉｄｓは第２油圧ポンプ３から出
力されるように流量分配テーブルに予め作成されてい
る。
【００４０】次いで、傾転角検出手段１５、１６を通じ
て検出した各油圧ポンプ２、３内の斜板の傾転角α１,
α２を、Ａ／Ｄ変換部３２を通じて読み入れ、マグネチ
ックピックアップ(Magnetic Pick-up)センサを採用した
回転数検出手段１４から提供される所定の時間当りのエ
ンジンの回転数に相応する個数のパルスを回転数カウン
タ３４が計数するようにし、該回転数カウンタ３４から
エンジン１の回転数Ｎｅを読み入れると共に、角度の大
きさに応じて出力電圧値の変わるポテンションメータ(P
otentiometer)等から構成される作動量検出手段１７、
１８、１９によって検出される各関節相対角度θ１、θ
２、θ３をＡ／Ｄ変換部３２を通じて読み入れる（ステ
ップ４４）。
【００４１】エンジン１の回転数Ｎｅ、斜板傾転角α
１、α２、関節角度θ１、θ２、θ３をそれぞれ読み入
れた後、上記斜板の傾転角α１、α２から各油圧ポンプ
２、３の吐出容積Ｄｅ１、Ｄｅ２を求め、これにエンジ
ン１の回転数Ｎｅを乗じて各油圧ポンプ２、３の実際吐
出流量Ｑｅ１、Ｑｅ２を演算する（ステップ４５）。
【００４２】図５ａ及び図５ｂは、ポンプ用電磁比例弁
７、８のそれぞれに加えられる電流ｉ１、ｉ２と、ポン
プ用電磁比例弁７、８から油圧ポンプ２、３に加えられ
るパイロット圧力及び各２、３から実際に吐出される流
量（以下、ポンプの実際吐出流量という）との関係を示
したものであって、一定の負荷圧力においてエンジン１
の回転数Ｎｅを一定にする場合を示したものである。こ
れらの図面に図示された如く、実際に構成要素等の固有
特性（例を挙げれば、電磁比例弁のヒステリシス現象、
システムの応答速度）に伴う流量の偏差が少ないことが
わかる。
【００４３】このような流量偏差を勘案して油圧ポンプ
の実際吐出流量Ｑｅ１、Ｑｅ２を演算すれば、その誤差
を減らすことができるようになる。
【００４４】各油圧ポンプ２、３の実際吐出流量のＱｅ
１、Ｑｅ２に対する演算が完了された後、各油圧作動機
９、１０、１１に実際に作用した作動流量Ｑａ１、Ｑａ
２を求める（ステップ４６）。
【００４５】油圧ポンプ２、３の作動流量Ｑａ１、Ｑａ
２を計算する過程について詳細に説明すれば次の通りで
ある。
【００４６】作動装置等、即ちブーム、バケット、ディ
ッパースティック等は、各油圧作動機９、１０、１１と
リンク(link)によって連結され、各作業装置等相互間
も、またリンクによってそれぞれ連結される構造をなし
ているため、各油圧作動機９、１０、１１とそれぞれ連
結される各作業装置間の相対角度θ１、θ２、θ３を一
定の周期で読み入れて各作業装置の各速度θ’１、θ’
２、θ’３を演算し、これらを基にして各油圧作動機
９、１０、１１の作動量（油圧シリンダの場合はシリン
ダのストローク）を演算する。
【００４７】次に各油圧作動機９、１０、１１の上記作
動量に基づいた各油圧作動機９、１０、１１の線速度
ｄ’１、ｄ’２、ｄ’３に、各各油圧作動機９、１０、
１１の体積を乗じて、それらそれぞれの実際に作用した
油圧ポンプの作動流量Ｑａ１、Ｑａ２を求める。
【００４８】油圧作動機９、１０、１１が前述の実施例
における如く、油圧シリンダである場合には、各作業装
置間の相対速度を検出せず、シリンダのストロークを直
接検出する方法を適用することもできる。
【００４９】勿論、油圧作業機が油圧モータである場合
には各速度θ’１、θ’２、θ’３をそのまま活用す
る。
【００５０】その後、ステップ４３において説明された
流量分配テーブルに基づいて各油圧作動機９、１０、１
１に実際に作用した油圧ポンプ２、３の流量Ｑａ１、Ｑ
ａ２（以下、”関節作動流量”という）を演算する。
【００５１】例えば、各油圧ポンプ２、３が独立的に用
いられる場合、ブームシリンダ、ディッパースティック
シリンダ、バケットシリンダが作動される時、関節作動
流量Ｑａ１、Ｑａ２は次の通りである。
【００５２】Ｑａ１＝ｑａ１（バケットシリンダ流量）
＋ｑａ３（ブームシリンダ流量） Ｑａ２＝ｑａ２（ディッパースティックシリンダの流
量） そして、各油圧ポンプ２、３の吐出流量が合流される場
合、即ちブームとバケットの複合作動時、油圧作動機の
作動流量Ｑａ１、Ｑａ２は次の２つに分れる。
【００５３】（イ）作動流量の和が第１ポンプ２の吐出
流量より小さい場合、 Ｑａ１＝ｑａ１（バケットシリンダ流量）＋ｑａ３（ブ
ームシリンダ流量） Ｑａ２＝０ （ロ）作動流量の和が第１ポンプ２の吐出流量より大き
い場合、 Ｑａ１＝Ｑｍａｘ１ Ｑａ２＝ｑａ１（バケットシリンダ流量）＋ｑａ３（ブ
ームシリンダ流量） −Ｑｍａｘ１ 次いで、ステップ４３において、演算された油圧ポンプ
２、３の要求流量Ｑｒ１、Ｑｒ３と実際吐出流量Ｑａ
１、Ｑａ２間の流量偏差（以下、ポンプ流量偏差とい
う）ｄＱｅ１、ｄＱｅ２を演算すると共に、油圧ポンプ
２、３の上記要求流量Ｑｒ１、Ｑｒ２と油圧ポンプ２、
３の吐出流量として油圧作動機に提供された流量Ｑａ
１、Ｑａ２間の流量偏差（以下、作動機流量偏差とい
う）ｄＱａ１、ｄＱａ２を演算する（ステップ４７）。
【００５４】ｄＱｅ１＝Ｑｒ１−Ｑｅ１、 ｄＱｅ２＝
Ｑｒ２−Ｑｅ１ ｄＱａ１＝Ｑｒ１−Ｑａ１、 ｄＱｅ２＝Ｑｒ２−Ｑａ
１ 上記のステップ４７から求めたポンプ流量偏差（ｄＱｅ
１、ｄＱｅ２）と作動機流量偏差（ｄＱａ１、ｄＱａ
２）との相対大きさによって決定される次の式によっ
て、各油圧ポンプ２、３の目標吐出流量（Ｑｏ１、Ｑｏ
２）が計算される（ステップ４８）。
【００５５】 Ｑｏ＝（Ｐｐｅ＋Ｐｉａ）ｘｄＱｅ＋（Ｐｐａ＋Ｐｉａ）ｘｄＱａ ＝ｄＱｏｅ＋ｄＱｏａ＋Ｑｏ＿１ ここで、Ｐｐｅ及びＰｐａは比例ゲインであり、Ｐｉｅ
及びＰｉａは積分ゲイン、ｄＱｏｅ及びｄＱｏａは任意
の制御サイクルの間の油圧ポンプ２、３及び油圧作動機
９、１０、１１それぞれの補正流量、Ｑｏ＿１は前述の
制御サイクルにおける油圧ポンプ２、３の目標吐出流量
である。
【００５６】本実施例では制御ゲインとして比例積分ゲ
インを用いたが、これに限らず比例ゲイン、微分ゲイン
及び積分ゲインを組み合わせて用いることもできる。
【００５７】次いで、演算された補正出力流量を最終目
標吐出流量として、該値を該当油圧ポンプから出力でき
るように出力電圧に変えて、制御部２２のＤ／Ａ変換部
３９を経て増幅部４０に出力するようにすれば、増幅部
４０は電圧信号を電流値に変換、増幅し、ポンプ用電磁
比例弁７、８を駆動させる。
【００５８】これによって、ポンプ用電磁比例弁７、８
が上記増幅部４０から提供される電流信号に応答して、
補助流圧ポンプ４からポンプレギュレータに伝達される
パイロット圧力を変換させ、油圧ポンプ２、３内の斜板
の傾転角を調節することにより、油圧ポンプ２、３の吐
出量を補正して、各油圧作動機に目標吐出量を出力し、
望む作業を行えるようにする（ステップ４９）。
【００５９】
【発明の効果】以上において説明された本発明によれ
ば、望む作業のために必要な正確な流量を、油圧ポンプ
が吐出して、油圧作動機の関節作動に必要な流量を確保
することにより、自動作業時の作動誤差を相当に減少さ
せ、作業の追従性を向上させ、その結果望む作業を正確
に行うことができるようになる。
【００６０】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の掘削機システムの概略構成図である。
【図２】本発明による吐出流量制御システムが作用され
た掘削機システムの概略構成図である。
【図３】図２に示された制御部の詳細構成図である。
【図４】図２に示された制御部の制御方法を説明するた
めの流れ図である。
【図５】ａ、ｂは本発明の実施例に採用された電磁比例
弁及び油圧ポンプの入出力特性をそれぞれ示したグラフ
である。
【図６】油圧ポンプの出力特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１ エンジン ２、３ 可変容量形油圧ポンプ ４ 補助油圧ポンプ ５、６ ポンプレギュレータ ７、８ ポンプ用電磁比例弁 ９、１０、１１ 油圧作動機 １２ 流量調節弁 １３ 弁用電磁比例弁部 １４ 回転数検出部 １５、１６ 斜板傾転角検出部 １７、１８、１９ 作動量検出部 ２０、２１ 負荷圧力検出部 ２２ 制御部 ２３ 操作部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動力源として作用するエンジン、上記エ
    ンジンの駆動力によってそれぞれ駆動される少なくとも
    １つ以上の可変容量形ポンプ、パイロット圧力を発生さ
    せるために定量の作動油を吐出させる補助油圧ポンプ、
    上記可変容量形ポンプの各斜板を動かして上記各ポンプ
    等の吐出流量を制御するポンプレギュレータ、上記補助
    油圧ポンプから提供される流量を受け入れて各入力電気
    信号に比例するパイロット圧力を発生させて上記ポンプ
    レギュレータに提供するポンプ用電磁比例弁、上記ポン
    プの吐出流量によって作動される少なくとも１つの油圧
    作動機、入力パイロット圧力により動くスプールの位置
    変化によって上記油圧作動機から提供される作動油の流
    れ方向及び量を調節する流量調節弁及び上記入力電気信
    号に比例するパイロット圧力を発生させて上記流量調節
    弁に提供する弁制御用電磁比例弁を含む掘削機制御シス
    テムにおいて、上記エンジンの時間当りの回転数を検出
    するための手段、上記レギュレータによって作動される
    ポンプ等の上記斜板の傾転角を検出するための手段、上
    記各油圧作動機の作動量を検出するための手段、負荷の
    圧力を検出するための手段、及び上記要素等を制御する
    ための電磁制御手段を含む油圧ポンプの吐出流量制御装
    置。
  2. 【請求項２】 上記電磁制御手段が、 マイクロプロセッサーの如き中央処理装置：上記傾転角
    の検出手段、上記油圧作動機の上記作動量検出手段、上
    記負荷圧力検出手段及び操作手段から提供されるアナロ
    グ信号をデジダル信号に変換させるためのアナログ／デ
    ィジタル変換手段：上記Ａ／Ｄ変換手段の出力データ信
    号等のうち、１つのデータ信号を選んで出力するための
    マルチプレクサー手段：上記エンジンの回転数に相応す
    る数のパルスを発生させる上記回転数検出手段の出力パ
    ルスを計数するための回転数カウンタ手段：上記中央処
    理装置が行うべき制御プログラムを貯蔵する貯蔵手段：
    上記弁用電磁比例弁と上記ポンプ用電磁比例弁の作動を
    制御するためにディジタル信号をアナログ信号に変換さ
    せるためのディジタル／アナログ変換手段：及び上記デ
    ィジタル／アナログ変換手段の出力信号を増幅して上記
    弁用電磁比例弁と上記ポンプ用電磁比例弁に提供するた
    めの増幅手段：を含む請求項１記載の油圧ポンプの吐出
    流量制御装置。
  3. 【請求項３】 油圧機械において、任意の作業のため、
    少なくとも１つ以上の油圧作動機を正確に動かして所定
    の動作が誤差なしに行えるように油圧ポンプの吐出流量
    を制御する方法において：上記作業遂行に要求される位
    置に上記油圧作動機を動かすための操作データから上記
    油圧作動機の要求流量を計算した後、上記油圧ポンプに
    作用する負荷圧力に応じて上記油圧ポンプの吐出可能流
    量を計算するステップ：上記所定の動作のため上記油圧
    ポンプが吐出すべきものと要求される要求流量を計算
    し、エンジンの回転数と上記油圧ポンプの斜板の傾転角
    及び上記油圧作動機の作動量を読み入れるステップ：上
    記回転数と上記傾転角及び上記作動量から上記油圧ポン
    プの実際吐出流量を計算した後、上記油圧ポンプから上
    記油圧作動機に実際に提供された作動流量を計算するス
    テップ：上記油圧ポンプの上記要求流量と上記実際吐出
    流量間のポンプ流量偏差と、上記要求流量と、上記作動
    流量間の作動機流量偏差をそれぞれ求めるステップ：上
    記ポンプ流量偏差と作動機流量偏差間の相対的な大きさ
    に従って上記動作を行うのに最も適合な流量である上記
    油圧ポンプの目標吐出流量を計算し、これを電圧信号に
    変換して出力するステップを含む油圧ポンプの吐出流量
    制御装置。
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