JPH08121344A

JPH08121344A - 油圧ポンプの傾転角制御装置

Info

Publication number: JPH08121344A
Application number: JP6262273A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Narita; 和義成田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 1996-05-14
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JP3192054B2

Abstract

(57)【要約】【目的】作動油温度に応じて可変容量形油圧ポンプ
の傾転角制御の制御ゲインを可変にすることで、油圧ポ
ンプの動特性の変化を抑え、アクチュエータの動きが振
動的になったり、緩慢になったりするのを防止する油圧
ポンプの傾転角制御装置の提供。【構成】操作装置２４の操作量に基づくパイロット
信号と油圧ポンプ１の吐出圧信号とに基づいて目標傾転
角を演算する目標傾転角演算装置６と、目標傾転角と実
傾転角の偏差を算出する差分器７と、差分器７によって
出力される偏差を積分する定常偏差補償器８と、作動油
温度センサ２３からの信号に応じた制御ゲインを出力す
る比例ゲインテーブル１４，積分ゲインテーブル１５を
備えたＰＩ制御系から構成される安定化補償器２０とを
備え、定常偏差補償器８の出力値を安定化補償器２０に
入力し、その値にそれぞれ、比例ゲインテーブル１４，
積分ゲインテーブル１５がら出力される制御ゲインを乗
じることにより油圧ポンプ１に出力される指令値のゲイ
ンを可変にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可変容量形油圧ポンプ
における傾転角制御装置に係り、特に、作動油の粘度に
相関する物理量に基づいてその制御ゲインを変更し、制
御精度の向上を図った油圧ポンプの傾転角制御装置に関
する。

【０００２】

【従来技術】作動油の粘度は、温度によって大きく変化
し、低温時には高く、高温時には低くなる。作動油が高
粘度のときには、油圧ポンプの摺動抵抗が大きくなるた
め、大量の作動油がポンプに吸入，吐出されると油圧ポ
ンプにキャビテーションが発生し、油圧ポンプの寿命に
悪影響を与えることになる。そこで作動油の粘度を検出
し、その粘度が高いときにはポンプの傾転角を抑え、油
圧ポンプに吸入，吐出される作動油の流量，流速を抑え
ることでポンプにキャビテーションが発生するのを防止
する油圧回路が特開昭５３−７８４０２号公報に開示さ
れている。この油圧回路は、作動油の粘度μを図３に示
す関係から求められる下記の計算式より求め、

【数１】 μ＝Ｋ・Ｐ２／√（Ｐ１−Ｐ２）・・・
（１）作動油の粘度μの変化を圧力の変化として検出し、図４
に示すような回路を構成して、作動油の粘度μに応じて
ポンプ傾転角を抑えるようにしたものである。なお、Ｋ
は、重力加速度、流量係数などの定数をまとめたもので
ある。

【０００３】その回路において、低温時には、粘度検出
回路７３のオリフィス６８，チョーク６９間の圧力Ｐ２
が上昇し、その圧力Ｐ２によって方向切換弁７１がばね
７０に打ち勝ってｂ位置に切り換えられると、主ポンプ
６０の傾転角を変更するシリンダ６２の左室が油タンク
に連通し、シリンダ６２の右室に内蔵されるばね６５に
よりピストン６３が左方へ動かされ、主ポンプ６０の傾
転角は減少し、吐出流量が減少する。このとき、主ポン
プ６０の傾転角を作業者の操作量によって決定する方向
切換弁６４からの圧油は、方向切換弁７１によって遮断
されているので、作動油の粘度が所定の値より高い間
は、主ポンプ６０は方向切換弁６４の位置に関係なく小
さな傾転角で運転されるため、主ポンプ６０に吸入さ
れ、吐出される作動油の流量，流速も小さくなり、キャ
ビテーションの発生が防止される。

【０００４】油温が上昇し、作動油の粘度μが低下すれ
ば圧力Ｐ２も低下し、方向切換弁７１は図示の状態にな
るので主ポンプ６０の吐出量は方向切換弁６４の操作量
に応じて制御される。

【０００５】また、図５は、可変容量形油圧ポンプを搭
載した油圧ショベルの油圧ポンプ制御系の油圧回路図の
一例を示し、図６は、傾転角制御の一例を示すブロック
図である。図５において、エンジン等の原動機によって
駆動される可変容量形油圧ポンプ１（以下、ポンプ１と
呼ぶ）とこのポンプ１から吐出される圧油によって駆動
されるアクチュエータ２６との間には、アクチュエータ
２６に供給される圧油の方向、流量を制御することでア
クチュエータの駆動を制御する方向切換弁２５が介在さ
れ、この方向切換弁２５は、操作装置２４からその操作
量に応じた操作圧（パイロット圧）が出力されることで
任意に切換操作される。また、前述のポンプ１には、そ
の傾転角を変更するレギュレータ２と、傾転角を検出す
る傾転角検出器５とが取り付けられている。ポンプ１の
傾転角は、操作装置２４から出力されるパイロット圧を
検出するパイロット圧検出器２１とポンプ１の吐出圧力
を検出する吐出圧力検出器２２の圧力信号とに基づいて
制御装置４によって制御される。なお、図中、３は可変
容量形油圧ポンプ１とレギュレータ２とを含む制御対象
である。

【０００６】次に制御装置４による傾転角の制御の内容
を図６のブロック図を用いて説明する。操作装置２４の
操作量に応じたパイロット圧力とポンプ１の吐出圧とに
基づいて、目標傾転角演算装置６でポンプ１の目標傾転
角が演算される。ここで演算される目標傾転角は、操作
装置２４の操作量に応じてポンプ傾転角を増やすポジテ
ィブ制御（いわゆるポジコン）で決定されるポンプ傾転
角と、ポンプ１の吐出圧力が大きくなった場合にポンプ
傾転角を抑える制御（いわゆる全馬力制御）で決定され
るポンプ傾転角のうち小さい値を選択し、その値を目標
傾転角にするものである。目標傾転角演算装置６で演算
された目標傾転角と、傾転角検出器５によって検出され
る実傾転角との偏差が差分器７でとられる。そして、こ
の偏差を定常偏差補償器８で積分することで定常状態で
の偏差をなくし、その値を安定化補償器１３に入力す
る。安定化補償器１３は、例えばＰＩ補償器であり、定
常偏差補償器８で積分された値をポンプ傾転角の制御の
動特性を変えるような指令値の信号に変換してレギュレ
ータ２に出力し、ポンプの傾転角を目標値に近づけるよ
うに制御する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】可変容量形油圧ポンプ
を流れる作動油は、温度によってその粘度が大きく変化
し、高温になるほどその粘度は低下し、低温になるほど
高粘度となる。作動油の粘度が低い場合は、ポンプ傾転
角の移動機構部を流れる作動油の粘性抵抗も小さいため
ポンプ傾転角制御系の応答性は良く、この状態において
ポンプの制御ゲインは比較的低く設定されていても問題
はない。

【０００８】一方、寒冷地，あるいは冬場における作動
油温度は、０℃あるいは、それ以下になって作動油が高
粘度となり、作動油の粘性抵抗の増加によりポンプ傾転
角の移動機構部の作動油の抜けが悪くなるため、傾転角
の移動速度が遅くなる。したがって、前述の指令値に対
してポンプ傾転角を瞬時に変更することができないおそ
れがあり、この場合は、制御ゲインを高くして応答性を
向上させる必要がある。しかしながら、作動油温度が低
く粘度が高い状態に合わせて制御ゲインを高く設定する
と、作動油温度が上昇して粘度が低くなった場合に、作
動油の粘度に対して制御ゲインが高すぎてしまい、ポン
プにハンチングが起こり、そのポンプの吐出圧油によっ
て駆動されるアクチュエータが振動的になってしまう。
また、その逆に作動油の粘度の低い状態に合わせて制御
ゲインを低めに設定した場合には、冬場や寒冷地で作動
油の温度が低く粘度が高い状態では、ポンプ傾転角の移
動の応答性が悪くなり、アクチュエータの動きが緩慢に
なってしまう。このように、油圧ポンプの傾転角制御に
おける動特性は、作動油の粘度によって大きく変化す
る。

【０００９】また前述の特開昭５３−７８４０２号公報
に示す油圧回路は、作動油の粘度をオリフィス，チョー
ク等を用いた粘度検出回路によって油圧回路内の圧力の
変化として検出し、作動油の粘度が予め設定される粘度
よりも高いときには、ポンプの傾転角を抑えて、ポンプ
に吸入され、吐出される作動油の流量，流速を抑え、ポ
ンプ内部にキャビテーションが発生するのを防ぐもので
ある。しかしながら、この油圧回路はあくまで粘度に応
じて傾転角それ自体の大きさを変更制御するものであ
り、粘度にかかわらず、傾転角を目標値に制御する際の
応答性やハンチング性を改善するにはいたっていない。

【００１０】本発明の目的は、作動油の粘度変化にかか
わらず油圧ポンプの動特性の変化を抑え、粘度が変動し
てポンプの吐出油によって駆動されるアクチュエータの
動きが振動的になったり、緩慢になったりするのを防止
するようにした油圧ポンプの傾転角制御装置を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１およ
び図２に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、可
変容量形油圧ポンプ１と、この可変容量形油圧ポンプ１
の傾転角を変更し吐出流量を調整する傾転角変更手段２
と、前記可変容量形油圧ポンプ１の実傾転角を検出する
傾転角検出器５と、前記可変容量形油圧ポンプ１の目標
傾転角を演算する目標傾転角演算手段６と、この目標傾
転角演算手段６によって演算される目標傾転角と傾転角
検出器５によって検出される実傾転角との偏差を演算す
る差分器７と、前記差分器７によって演算される偏差と
制御ゲインとに基づいて前記傾転角変更手段２を前記目
標値に制御する指令値を出力する安定化補償器（２０，
５１）とを備えた油圧ポンプの傾転角制御装置に適用さ
れる。そして、請求項１の発明では、図１に示すよう
に、前記可変容量形油圧ポンプ１に供給される圧油の粘
度に相関する物理量を検出する物理量検出手段（２３）
と、前記物理量検出手段（２３）によって検出される物
理量に基づいて前記ゲインを変更するゲイン変更手段と
を具備することにより、上述した目的が達成される。請
求項２の発明は、前記偏差を積分する定常偏差補償器８
を備え、前記安定化補償器２０は、前記物理量に応じた
制御ゲインをそれぞれ出力する比例ゲイン設定器１４お
よび積分ゲイン設定器１５と、前記定常偏差補償器８か
らの出力値と比例ゲイン設定器１４から出力される出力
値とを乗算する第１の乗算器１６と、前記定常偏差補償
器８からの出力値と積分ゲイン設定器１５からの出力値
とを乗算する第２の乗算器１７と、第２の乗算器１７か
らの出力値を積分する積分器１８と、この積分器１８か
らの出力値と第１の乗算器１６からの出力値とを加算し
て前記傾転角変更手段２の指令値として出力する加算器
１９とを有するＰＩ制御系としたものである。請求項３
の発明は、図２に示すように、前記偏差を積分する定常
偏差補償器８を備え、前記安定化補償器５１は、前記物
理量に応じた制御ゲインを出力する第１のゲイン設定器
４１と、この第１のゲイン設定器４１の出力値と前記定
常偏差補償器８の出力値とを乗算する乗算器４０と、前
記傾転角変更手段２に出力される指令値に基づいて前記
傾転角変更手段２の状態量を推定する状態観測器と、こ
の状態観測器からの出力値と傾転角検出器５の検出値で
ある実傾転角とに基づき、前記状態観測器から出力され
る信号を補正する状態観測器補正部（３５，３６，４
５，４６，４７）と、この状態観測器補正部から出力さ
れる補正状態量を補正するゲインであって前記物理量に
基づいて決定されるゲインを出力する第２のゲイン設定
器（４２，４３）と、前記状態量を前記ゲインに基づい
て補正し、その補正値をフィードバック信号として出力
する状態フィードバック部（３７，３８，４２，４３，
４９）と、前記乗算器４０の出力値と前記状態フィード
バック部から出力されるフィードバック信号とを差分す
る差分器５０とを有する状態フィードバック制御系とし
たものである。請求項４の発明は、前記物理量に基づい
て作動油の粘度が高いほど、前記ゲインを高く設定する
ものである。請求項５の発明は、前記物理量検出手段
を、前記作動油の粘度に相関する物理量を作動油の温度
として検出する作動油温度検出器２３としたものであ
る。

【００１２】

【作用】請求項１の発明では、目標傾転角演算手段６で
油圧ポンプ１の目標傾転角が演算され出力される。この
出力された目標傾転角と傾転角検出器５によって検出さ
れるポンプの実傾転角との偏差が差分器７で算出され
る。この算出された偏差は安定化補償器２０に入力さ
れ、そこで物理量検出手段（２３）からの物理量と偏差
とに基づいて傾転角変更手段２の制御ゲインが変更され
る。請求項２の発明では、ＰＩ制御系から構成される安
定化補償器２０内に設けられた比例ゲイン設定器１４、
積分ゲイン設定器１５が物理量検出手段（２３）によっ
て検出される作動油温などの粘度に相関する物理量に応
じた制御ゲインをそれぞれ出力する。その出力された制
御ゲインは、定常偏差補償器８から出力された出力値と
第１，第２の乗算器１６，１７でそれぞれ乗算される。
そして第２の乗算器１７によって乗算された値は、積分
器１８で積分され、加算器１９で第１の乗算器１６の出
力値と加算されて傾転角変更手段２の指令値として出力
される。請求項３の発明では、安定化補償器５１内に設
けられる状態観測器が傾転角変更手段２に出力される指
令値に基づいて可変容量形油圧ポンプ１の状態量（傾転
角の位置，傾転角の移動速度など）を推定する。状態観
測器補正部は、前記状態観測器から出力される前記状態
量と傾転角検出器５によって検出される実傾転角とに基
づいて前記状態観測器によって推定される前記状態量を
補正する。第２のゲイン設定器（４２，４３）は、検出
された物理量に応じたゲインを出力する。状態フィード
バック部（４９）は、このゲインに基づいて補正状態量
をさらに補正してフィードバック信号として出力する。
前記定常偏差補償器８の出力値と第１のゲイン設定器４
１から出力される制御ゲインとを掛け合わせる乗算器４
０の出力値と上記フィードバック信号との偏差が差分器
５０により求められ、指令値として傾転角変更手段２に
出力される。請求項４の発明では、前記物理量によって
作動油の粘度の高い状態が示されるほど、ゲインが高く
設定される。請求項５の発明では、作動油温度検出器２
３が作動油の粘度と相関する作動油温度を検出し、その
作動油の温度から前記制御ゲインを決定する。

【００１３】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために、実施例の図を用いたがこれにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【００１４】

【実施例】

−第１の実施例− 図１は本発明の第１の実施例を示す油圧ポンプの傾転角
制御装置における制御系のブロック図を示す。なお、図
５，図６に示す構成要素のものと同一の構成要素のもの
には、同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。

【００１５】本実施例は、図５に示す制御装置４を図１
に示すような制御装置３０に置き換えたもので、その制
御装置３０は、パイロット圧検出器２１と吐出圧力検出
器２２からそれぞれ出力されるパイロット信号および吐
出圧信号に基づきポンプ１の目標傾転角を決定する目標
傾転角演算装置６と、目標傾転角演算装置６から出力さ
れる目標傾転角と傾転角検出器５から検出される実傾転
角との偏差を演算する差分器７と、差分器７から出力さ
れる偏差を積分する定常偏差補償器８と、定常偏差補償
器８の出力値に基づき制御対象３への指令値を演算する
安定化補償器２０から構成される。

【００１６】安定化補償器２０は、この実施例ではＰＩ
制御系から構成され、作動油温センサ２３によって検出
される作動油温に応じて制御ゲインが出力される比例ゲ
インテーブル１４および積分ゲインテーブル１５と、定
常偏差補償器８の出力値と比例ゲインテーブル１４およ
び積分ゲインテーブル１５から出力される制御ゲインと
をそれぞれ乗算する乗算器１６，１７と、乗算器１７の
出力値を積分する積分器１８と、乗算器１６の出力値と
積分器１８の出力値を加算して制御対象３の指令値を出
力する加算器１９とから構成されている。

【００１７】以上のように構成される第１の実施例で
は、目標傾転角演算装置６において、操作装置２４の操
作量に応じたパイロット圧力に比例して求められる傾転
角と、ポンプ１の吐出圧に反比例して求められるポンプ
傾転角のうち小さい値を選択し、その値が目標傾転角と
して出力される。目標傾転角演算装置６で演算された目
標傾転角と傾転角検出器５によって検出された実傾転角
との偏差が差分器７でとられ、その偏差は、定常状態で
の偏差をなくすために定常偏差補償器８で積分される。
定常偏差補償器８の出力値は安定化補償器２０に入力さ
れる。安定化補償器２０では、作動油温度センサ２３の
検出値に応じた制御ゲインが比例ゲインテーブル１４，
積分ゲインテーブル１５からそれぞれ出力され、それら
制御ゲインと定常偏差補償器８の出力値とがそれぞれ乗
算器１６，１７で並列的に乗算される。

【００１８】この制御ゲインは、作動油の温度が高い
（粘度が低い）状態では低く設定され、作動油の温度が
低い（粘度が高い）状態では高く設定され、作動油温に
基づく粘度と、その粘度によるポンプ傾転角制御の応答
性等（ポンプ傾転角の移動速度、ハンチングなど）を考
慮して、経験値，実験値により予め設定される値であ
る。

【００１９】乗算器１７の出力値は積分器１８で積分さ
れる。そして、積分器１８の出力値と乗算器１６の出力
値とは加算器１９で加算され、制御対象３への指令値と
して出力される。

【００２０】本実施例では、作動油の粘度を温度によっ
て検出し、その温度が高いときには制御ゲインを低く
し、温度が低いときには制御ゲインを高くする。これに
より作動油の温度変化による粘度の変化でポンプがハン
チングを起こしたり、応答性が緩慢になったりするのを
防止できる。

【００２１】−第２の実施例− 次に第２の実施例を図２に示す。第１の実施例と同一の
構成要素のものには同一の符号を付し相違点を主に説明
する。本実施例は、第１の実施例における制御装置３０
のＰＩ制御系の安定化補償器２０に代えて、状態フィー
ドバック制御系の安定化補償器５１を内蔵した制御装置
４４を用いるものである。制御装置４４は、第１の実施
例と同様にポンプの目標傾転角を演算して出力する目標
傾転角演算装置６と、その目標傾転角と傾転角検出器５
によって検出されるポンプ１の実傾転角との偏差を算出
する差分器７と、差分器７によって算出される偏差を積
分する定常偏差補償器８と、定常偏差補償器８の出力値
から制御対象３のレギュレータ２への指令値を演算する
安定化補償器５１とから構成されている。

【００２２】前述の安定化補償器５１は、ゲイン設定器
３３，３４，３９、積分器３１，３２および加算器４
７，４８から構成される状態観測器（以下オブザーバと
呼ぶ）と、ゲイン設定器３５，３６、差分器４５および
加算器４６，４７から構成される状態観測器補正部と、
乗算器３７，３８および加算器４９から構成される状態
フィードバック部と、定常偏差補償器８の出力値の制御
ゲインＫｉを設定する第１のゲインテーブル４１と、定
常偏差補償器８の出力値と第１のゲインテーブル４１に
よって設定されるゲインＫｉとを乗算する乗算器４０
と、オブザーバの積分器３１，３２の出力値に対するゲ
インＫ１，Ｋ２を設定する第２，第３のゲインテーブル
４２，４３と、乗算器４０の出力値と状態フィードバッ
ク部からのフィードバック信号との差を求め、制御対象
３のレギュレータ２へ指令値を出力する差分器５０とか
ら構成されている。なお、第２，第３のゲインテーブル
４２，４３は、作動油の温度（粘度）に影響されるポン
プ１の状態量を補正するためのゲインを決定するもので
あり、また前述のゲイン設定器３３，３４，３９，３
５，３６は、設計上のパラメータとして実験値，経験値
から求められ、作動油に粘度変化が起きてもポンプ制御
特性にさほど影響を与えないような値として予め設定さ
れるものである。

【００２３】以上のように構成される第２の実施例の動
作を説明する。安定化補償器５１内のオブザーバは、差
分器５０から出力される制御対象３への指令値と、ゲイ
ン設定器３３，３４，３９とに基づいて、ポンプ１の状
態量（ポンプ傾転角の位置Ｘ１，ポンプ傾転角の移動速
度Ｘ２）を推定するもので、その初期値は、Ｘ１が最小
傾転位置，Ｘ２は速度０である。そして、この状態から
ポンプの制御を開始すると、ポンプ１の初期値Ｘ２はゲ
イン設定器３４に設定したゲインと乗じられ、初期値Ｘ
１はゲイン設定器３３と乗じられる。そしてこれらの値
は加算器４８で加算され、この加算値には、ポンプ１の
指令値とゲイン設定器３９に設定されたゲインとを乗じ
た値が加算器４７で加算される。この加算器４７によっ
て算出された値が積分器３２によって積分されること
で、その時点でのポンプ１の傾転角の移動速度Ｘ２が算
出され、また、その移動速度Ｘ２を積分器３１で積分す
ることでポンプ傾転角の位置Ｘ１が算出される。これら
Ｘ１，Ｘ２が推定されるポンプ１の状態量である。ここ
で、ゲイン設定器３３、３４によって設定されるゲイン
はフィードバックゲインであり、積分器３１、３２の出
力値が発散するのを防ぐ役割をしている。

【００２４】ここで、ポンプ傾転角の位置Ｘ１を差分器
４５に入力して、傾転角検出器５の出力値である実傾転
角との偏差を算出し、その偏差にそれぞれゲイン設定器
３５，３６にそれぞれ設定されたゲインを並列的に乗じ
て加算器４６，４７に入力することで、時間とともに変
化するポンプ１の状態量の推定値と実際値との誤差を補
正する。これが状態観測器補正部の動作である。

【００２５】また、オブザーバによって推定される状態
量Ｘ２，Ｘ１に第２、第３のゲインテーブル４２，４３
の出力値Ｋ１，Ｋ２をそれぞれ乗算器３８，３７で乗じ
て、それら状態量を作動油温度に基づいて補正し、それ
らの値を加算器４９で加算して、差分器５０にフィード
バックする。これが状態フィードバック部の動作であ
る。

【００２６】そして、定常偏差補償器８の出力値と、作
動油の温度が高いときには制御ゲインを低くし、作動油
の温度が低いときには制御ゲインを高くするように設定
された第１のゲインテーブル４１の出力値とが乗算器４
０で掛け合わされ、その値と前述の状態フィードバック
部からの出力値との差が差分器５０で求められること
で、制御対象３への指令値が算出され、制御対象３へ出
力される。

【００２７】本実施例では、作動油の温度変化に伴うポ
ンプ１の内部的な状態量の変化を推定し、その値に基づ
いて制御対象３へ出力する指令値を決定できるため、第
１の実施例よりもさらに制御性が向上する。なお、本実
施例におけるオブザーバは、２つの積分器３１，３２を
有する２次系のものを用いたが、制御対象の動作特性な
どに応じて積分器の数を増やすことも可能であり、その
場合は、その積分器の数に応じてオブザーバのゲイン、
状態観測器補正部におけるゲイン，加算器、状態フィー
ドバック部におけるのゲインテーブルなどを本実施例に
ならって追加すれば良い。

【００２８】上述した各実施例で述べた比例ゲインテー
ブル１４、積分ゲインテーブル１５、第１のゲインテー
ブル４１、第２のゲインテーブル４２および第３のゲイ
ンテーブル４３は、作動油の温度変化による粘度変化に
基づく制御の応答性等を考慮して予め設定されるもので
ある。また、作動油温を検出して粘度を推定したが、作
動油の粘度そのものを測定したり、その他の粘度に相関
する物理量、例えばエンジン冷却水温、大気温などを検
出してもよい。さらに以上では、開回路に用いる可変容
量形油圧ポンプを一例として説明したが、閉回路に用い
る可変容量形油圧ポンプの傾転角制御にも本発明を適用
できる。

【００２９】以上の実施例において、レギュレータ２が
傾転角変更手段を、目標傾転角演算装置６が目標傾転角
演算手段を、作動油温度センサ２３が物理量検出手段
を、比例ゲインテーブル１４，積分ゲインテーブル１５
および乗算器１６，１７がゲイン変更手段を、比例ゲイ
ンテーブル１４が比例ゲイン設定器を、積分ゲインテー
ブル１５が積分ゲイン設定器を、第１のゲインテーブル
４１が第１のゲイン設定器を、第２，第３のゲインテー
ブル４２，４３が第２のゲイン設定器をそれぞれ構成す
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、作動油の粘度に相関する物理
量（例えば作動油の温度）に基づいて、可変容量形油圧
ポンプの傾転角制御におけるゲインを可変にしたので、
粘度にかかわらずポンプ傾転角の動特性の変動を抑え
て、粘度の変化によって可変容量形油圧ポンプによって
駆動されるアクチュエータが振動的になったり、その動
きが緩慢になったりすることを防止できる。また、安定
化補償器を状態観測器、状態観測器補正部、状態フィー
ドバック部を有する状態フィードバック制御とすれば、
可変容量形油圧ポンプの状態量を推測し、その値に基づ
いてポンプ傾転角の制御を行うことができ、より高い制
御性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による油圧ポンプの傾転角制御装置の第
１の実施例における制御系のブロック図である。

【図２】本発明による油圧ポンプの傾転角制御装置の第
２の実施例における制御系のブロック図である。

【図３】従来技術による油圧ポンプの傾転角制御装置の
回路図である。

【図４】従来技術による油圧ポンプの傾転角制御装置の
回路図である。

【図５】図１，図２，図６における油圧ポンプの傾転角
制御装置の回路図である。

【図６】従来技術による油圧ポンプの傾転角制御装置に
おける制御系のブロック図である。

【符号の説明】

１可変容量形油圧ポンプ２レギュレータ５傾転角検出器６目標傾転角演算装置７差分器８定常偏差補償器１４比例ゲインテーブル１５積分ゲインテーブル１６乗算器１７乗算器２０安定化補償器４１第１のゲインテーブル４２第２のゲインテーブル４３第３のゲインテーブル５０差分器５１安定化補償器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可変容量形油圧ポンプと、この可変容
量形油圧ポンプの傾転角を変更し吐出流量を調整する傾
転角変更手段と、前記可変容量形油圧ポンプの実傾転角
を検出する傾転角検出器と、前記可変容量形油圧ポンプ
の目標傾転角を演算する目標傾転角演算手段と、この目
標傾転角演算手段によって演算される目標傾転角と傾転
角検出器によって検出される実傾転角との偏差を演算す
る差分器と、前記差分器によって演算される偏差と制御
ゲインとに基づいて、前記傾転角変更手段を前記目標値
に制御する指令値を出力する安定化補償器とを備えた油
圧ポンプの傾転角制御装置において、前記可変容量形油
圧ポンプに供給される圧油の粘度に相関する物理量を検
出する物理量検出手段と、前記物理量検出手段によって
検出される物理量に基づいて前記ゲインを変更するゲイ
ン変更手段とを具備することを特徴とする油圧ポンプの
傾転角制御装置。
【請求項２】前記偏差を積分する定常偏差補償器を
備え、前記安定化補償器は、前記物理量に応じた制御ゲ
インをそれぞれ出力する比例ゲイン設定器および積分ゲ
イン設定器と、前記定常偏差補償器からの出力値と前記
比例ゲイン設定器から出力される出力値とを乗算する第
１の乗算器と、前記定常偏差補償器からの出力値と前記
積分ゲイン設定器からの出力値とを乗算する第２の乗算
器と、前記第２の乗算器からの出力値を積分する積分器
と、この積分器からの出力値と前記第１の乗算器からの
出力値とを加算して前記傾転角変更手段の指令値として
出力する加算器とを有するＰＩ制御系であることを特徴
とする請求項１に記載の油圧ポンプの傾転角制御装置。
【請求項３】前記偏差を積分する定常偏差補償器を
備え、前記安定化補償器は、前記物理量に応じた制御ゲ
インを出力する第１のゲイン設定器と、この第１のゲイ
ン設定器の出力値と前記定常偏差補償器の出力値とを乗
算する乗算器と、前記傾転角変更手段に出力される指令
値に基づいて前記傾転角変更手段の状態量を推定する状
態観測器と、この状態観測器からの出力値と前記傾転角
検出器の検出値である実傾転角とに基づき前記状態観測
器から出力される信号を補正する状態観測器補正部と、
この状態観測器補正部から出力される補正状態量を補正
するゲインであって前記物理量に基づいて決定されるゲ
インを出力する第２のゲイン設定器と、前記状態量を前
記ゲインに基づいて補正し、その補正値をフィードバッ
ク信号として出力する状態フィードバック部と、前記乗
算器の出力値と前記状態フィードバック部から出力され
るフィードバック信号とを差分する差分器とを有する状
態フィードバック制御系であることを特徴とする請求項
１に記載の油圧ポンプの傾転角制御装置。
【請求項４】前記物理量に基づいて作動油の粘度が
高いほど前記ゲインを高く設定することを特徴とする請
求項１ないし請求項３のいずれかに記載の油圧ポンプの
傾転角制御装置。
【請求項５】前記物理量検出手段は、前記作動油の
粘度に相関する物理量を作動油の温度として検出する作
動油温度検出器であることを特徴とする請求項１ないし
請求項４のいずれかに記載の油圧ポンプの傾転角制御装
置。