JPH08219106A - 油圧駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 馬力制御時、アクチュエータの流量指令値を
自動的に小さく変更できる油圧駆動回路の提供。 【構成】 操作レバー６，７及びポテンショメータ１０
７，１０８から出力される流量指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒ
ｅｆ₂に応じて流量調整弁１０３，１０４の駆動を制御
する流量調整弁制御装置１０５，１０６と、最大ポンプ
入力馬力以下に常時収まるようにポンプ吐出流量の制御
をおこなうポンプ傾転制御装置１１０とを備えるととも
に、流量指令値の総和ΣＱｒｅｆと、最大ポンプ吐出流
量Ｑｐｍａｘとの差が正であるとき、例えば流量指令値
Ｑｒｅｆ₁よりも小さい補正流量指令値ＱＲ₁を求める補
正演算手段を備え、この補正演算手段が、ΣＱｒｅｆに
対するＱｐｍａｘの比αを求める比演算手段５０１と、
比αと流量指令値Ｑｒｅｆ₁とを乗算する乗算手段５０
２とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の建設
機械や、射出成形機等の産業機械に備えられ、馬力限界
時のアクチュエータに対する流量分配を良好におこなう
ことができる油圧駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は特願平６−３０４１号に記載され
た油圧駆動回路の構成図である。この油圧駆動回路は、
基本的には一つまたは少数の油圧ポンプで、複数のアク
チュエータを駆動するものであり、ポンプ制御として特
に、アクチュエータが要求する流量のみを、必要最小限
の圧力損失で油圧ポンプが出力するＬＳ（ロードセンシ
ング）制御機構を備えており、また補助的に、原動機の
最大出力馬力に応じた馬力制御機構を備えており、エネ
ルギ効率の向上に有効な油圧駆動回路である。

【０００３】同図４では、二つのアクチュエータを一つ
の油圧ポンプで駆動するものが例示されている。以下、
この従来技術について、図４及び図５に基づいて説明す
る。

【０００４】図４に示すように、可変容量型油圧ポンプ
３の吐出ポートは、並列に二つのアクチュエータ回路
１，２に接続されている。二つのアクチュエータ回路
１，２はほぼ同じ構成をしており、それぞれ電磁比例式
で方向切換え機能を持つ流量調整弁１０３，１０４と、
これらの流量調整弁１０３，１０４によって駆動を制御
されるアクチュエータすなわち油圧シリンダ４，５と、
これらの油圧シリンダ４，５の負荷流量を検出する流量
検出装置すなわち流量計１０１，１０２とが、直列に配
置されている。

【０００５】流量調整弁１０３，１０４の駆動を制御す
る流量調整弁制御装置１０５，１０６は、操作レバー
６，７の操作量に応じてポテンショメータ１０７，１０
８から出力される流量指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂に、
流量計１０１，１０２で検出される負荷流量を追従させ
るように流量調整弁１０３，１０４の弁開度を調節す
る。 上述の操作レバー６，７と、ポテンショメータ１
０７，１０８は、流量指令手段を構成している。

【０００６】また、油圧ポンプ３は電気式のレギュレー
タ１０９によって傾転量を調節される。この傾転量の目
標値は、ポンプ傾転制御装置１１０からレギュレータ１
０９に出力される。ポンプ傾転制御装置１１０は、各流
量調整弁制御装置１０５，１０６から出力される偏差ｅ
₁，ｅ₂と、圧力検出装置すなわち圧力センサ２０１で検
出されるポンプ吐出圧Ｐｄなどに基づいて、後述するよ
うに油圧ポンプ３の傾転量の目標値を演算するように構
成されている。

【０００７】ここで、アクチュエータ回路１，２におけ
る流量制御機構を、アクチュエータ回路１を例に挙げて
説明する。

【０００８】操作レバー６からの流量指令値Ｑｒｅｆ₁
（油圧シリンダ４からの要求流量に相当）に対して負荷
流量を追従させるため、流量調整弁制御装置１０５で流
量指令値Ｑｒｅｆ₁、及び流量計１０１で検出された負
荷流量をそれぞれ取り込み、それらの偏差ｅ₁を求め
る。この偏差ｅ₁が正ならば、流量指令値Ｑｒｅｆ₁に対
する負荷流量の不足を表し、負ならば負荷流量の過剰を
表す。これをもとに流量調整弁制御装置１０５は流量調
整弁１０３に対し、偏差ｅ₁が正のときには弁開度を増
大し、負のときには減少するように指令を出し、最終的
に偏差ｅ₁が０になるように弁開度を調節する。この結
果、流量指令値Ｑｒｅｆ₁に負荷流量を追従させること
ができる。

【０００９】次に、油圧ポンプ３の制御機構を図５を用
いて説明する。

【００１０】図５は油圧ポンプ３の吐出流量を制御する
ポンプ傾転制御装置１１０の内部構成を示している。基
本となるＬＳ制御機構について説明する。各アクチュエ
ータ回路１，２の流量調整弁制御装置１０５，１０６か
らの偏差ｅ₁，ｅ₂をポンプ傾転制御装置１１０内部に取
り込み、偏差演算手段１１７で総偏差量Σｅを求める。
総偏差量Σｅは積分器１１８で積分、及びゲインＫ_Iを
掛けられてポンプ傾転制御信号Ｌとなり、これが油圧ポ
ンプ３の傾転量の目標値として、レギュレータ１０９に
出力される。

【００１１】上述した総偏差量Σｅは、 Σｅ＝（流量指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂）−（各負荷
流量の総和） と表せ、油圧シリンダ４，５の要求流量に対するポンプ
吐出流量の過不足を示す。つまり、要求流量に対し、総
偏差量Σｅが正であればポンプ吐出流量の不足状態を示
し、負であれば過剰状態を表す。よって、このポンプ傾
転制御装置１１０が総偏差量Σｅが０になるようにポン
プの傾転量の目標値を演算し、その結果をポンプ傾転制
御信号Ｌとして出力することで、油圧シリンダ４，５が
要求する流量のみを油圧ポンプ３が吐出するような制御
機構を持たせることができる。

【００１２】また、この従来技術では、必要最小限の圧
力損失を得るために次のような機構を備えている。

【００１３】この油圧駆動回路では流量によるフィード
バック、すなわち流量のみを用いて制御をおこなってい
るため、最大負荷がかかるアクチュエータ回路１，２の
いずれかでは、流量調整弁１０３あるいは１０４がいか
なる弁開度を取ろうとも、結果的に目標流量に負荷流量
が追従していればよい。そこで必要最小限の圧力損失で
目標流量どおりの負荷流量を得るため、流量調整弁１０
３あるいは１０４の弁開度を制御によって全開状態にす
る。そのため、図示しない設定手段により微小な定数Δ
ｒｅｆが設定されている。

【００１４】この定数Δｒｅｆを総偏差量Σｅから引い
てやり、その差を出力することで、ポンプ吐出流量はΔ
ｒｅｆ分だけ少なめに出力される。これにより、最大負
荷のアクチュエータ回路１，２のいずれかでは目標流量
に対し負荷流量は定数Δｒｅｆ分だけ常に少なくなる。
このため、前述したアクチュエータ回路１，２における
流量調整弁制御機構により、流量調整弁１０３あるいは
１０４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１，２のいずれ
かにおいて、最小限の圧力損失で、かつ、定数Δｒｅｆ
を微小に取ることでほぼ目標どおりの負荷流量を得るこ
とができる。

【００１５】次に、この従来技術に備えられる馬力制御
機構について説明する。圧力センサ２０１により検出さ
れたポンプ吐出圧Ｐｄをポンプ傾転制御装置１１０に取
り込む。最大ポンプ吐出量演算手段１１１は、原動機の
最大出力馬力以下に抑えて設定した最大ポンプ入力馬力
をＰｄ−Ｑｐｍａｘ（最大ポンプ吐出流量）で表してお
り、ここでは、検出したポンプ吐出圧Ｐｄより最大ポン
プ吐出量Ｑｐｍａｘを求めることがおこなわれる。一
方、指令量演算手段１１３内では油圧シリンダ４，５の
流量指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂の総和ΣＱｒｅｆを求
める。比較器１１２は、最大ポンプ吐出量演算手段１１
１と指令量演算手段１１３で求めた最大ポンプ吐出流量
Ｑｐｍａｘ，及び流量指令値の総和ΣＱｒｅｆを取り込
み、これらの値の大小を比較する。比較の結果、総和Σ
Ｑｒｅｆが最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘより大きい場
合は、油圧シリンダ４，５の要求流量が油圧ポンプ３が
吐出できる流量より多くなっていることを示すため、こ
の過多流量の分だけ減らすようにＬＳ制御機構の目標値
を調整しなければならない。そこで加算器１１４へ、
Δ＝ΣＱｒｅｆ−Ｑｐｍａｘを出力する。この
減算値Δは過多量を表す。結局、この減算値Δと前述し
た定数Δｒｅｆとが加算器１１４で加算され、その加算
値Δｒｅｆ´が加算器１１５に出力され、この加算器１
１５において、（総偏差量Σｅ−Δｒｅｆ´）の演算が
行われ、その演算値に応じたポンプ傾転制御信号Ｌがレ
ギュレータ１０９に出力されることになる。

【００１６】なお、上述した加算器１１４，１１５、偏
差演算手段１１７、及び積分器１１８は、油圧ポンプ３
の吐出流量を流量指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂の総和Σ
Ｑｒｅｆよりも定数Δｒｅｆに相当する所定流量だけ少
なくするポンプ吐出流量の目標値を求め、この目標値に
応じたポンプ傾転制御信号Ｌをレギュレータ１０９に出
力してポンプ吐出流量を制御する第１のポンプ傾転制御
手段を構成している。

【００１７】また、上述した最大ポンプ吐出量演算手段
１１１、比較手段１１２、指令量演算手段１１３、加算
器１１４，１１５、偏差演算手段１１７、及び積分器１
１８は、圧力センサ２０１によって検出されたポンプ吐
出圧Ｐｄと、原動機の出力馬力以下に予め設定した最大
ポンプ入力馬力とに基づいて、最大ポンプ入力馬力以下
に常時収まるように油圧ポンプ３が吐出可能な最大ポン
プ吐出流量Ｑｐｍａｘの制御をおこなう第２のポンプ傾
転制御手段を構成している。

【００１８】すなわち、図５に示すポンプ傾転制御装置
１１０は、上述した第１のポンプ傾転制御手段と第２の
ポンプ傾転制御手段とを含むものである。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の油圧駆動回路では、原動機が最大出力馬力に達し、
馬力制御がかかって実際の吐出流量が油圧ポンプ３の目
標吐出量に満たない場合、油圧シリンダ４，５への流量
指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂は変わらないため、最大負
荷が作用している油圧シリンダに係る流量調整弁から順
に開度が全開になり、サチュレーションが起り、これら
の流量調整弁１０３，１０４の制御が不能となる。これ
に伴い、オペレータが要求する油圧シリンダ４，５の作
動速度は得られず、高負荷油圧シリンダ、低負荷油圧シ
リンダが形成される場合にあっては、高負荷油圧シリン
ダには流量が供給されず、この高負荷油圧シリンダが動
かなくなることがあり、これらの油圧シリンダ４，５の
駆動制御が不能となり、油圧シリンダ４，５を介してお
こなわれる作業の作業性が著しく低下しやすい。

【００２０】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、原動機が最大出
力馬力に達し、馬力制御がかかって実際の吐出流量が油
圧ポンプの目標吐出量に満たない場合、アクチュエータ
への流量指令値を自動的に小さくするように変更するこ
とができる油圧駆動回路を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る発明は、原動機により駆動
する可変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプに並列に
接続した複数のアクチュエータと、これらのアクチュエ
ータ毎に設けられ、該当するアクチュエータに供給され
る負荷流量を調整する流量調整弁と、これらの流量調整
弁によって調整される負荷流量を検出する流量検出装置
と、上記流量調整弁のそれぞれを駆動するための流量指
令値を出力する流量指令手段と、この流量指令手段から
出力される上記流量指令値に応じて上記流量調整弁の駆
動を制御する流量調整弁制御装置と、上記油圧ポンプの
吐出圧を検出する圧力検出手段と、上記油圧ポンプの吐
出流量を上記流量指令値の総和よりも所定流量だけ少な
くするポンプ吐出流量の目標値を求め、この目標値に基
づいてポンプ吐出流量を制御する第１のポンプ傾転制御
手段と、上記圧力検出手段によって検出されたポンプ吐
出圧と上記原動機の出力馬力以下に予め設定した最大ポ
ンプ入力馬力とに基づいて、該最大ポンプ入力馬力以下
に常時収まるようにポンプ吐出流量の制御をおこなう第
２のポンプ傾転制御手段とを含むポンプ傾転制御装置と
を備えた油圧駆動回路において、上記各流量指令手段か
ら出力される流量指令値の総和と、上記圧力検出手段に
よって検出されるポンプ吐出圧と上記最大ポンプ入力馬
力とに基づいて求められる最大ポンプ吐出流量との差が
正であるとき、当該流量指令値の総和と当該最大ポンプ
吐出流量とに基づいて、上記流量指令値よりも小さな値
である補正流量指令値を求める演算をおこなう補正演算
手段を備え、この補正演算手段で求めた補正流量指令値
のそれぞれに応じて上記該当する流量調整弁の駆動を制
御する構成してある。

【００２２】また、本発明の請求項２に係る発明は、上
述した請求項１に係る発明において、 上記補正演算手
段は、上記流量指令値の総和に対する上記最大ポンプ吐
出流量の比を演算する比演算手段と、この比演算手段で
求めた比の値を上記各流量指令値に乗算する乗算手段と
を含み、この乗算手段で求めた値のそれぞれを上記補正
流量指令値とする構成にしてある。

【００２３】また、本発明の請求項３に係る発明は、上
述した請求項１に係る発明において、上記補正演算手段
は、上記流量指令値の総和から上記最大ポンプ吐出流量
を減算する第１の減算手段と、この第１の減算手段で求
めた値を上記アクチュエータの数で割る除算手段と、上
記流量指令値のそれぞれから上記除算手段で求めた値を
減算する第２の減算手段とを含み、この第２減算手段で
求めた値のそれぞれを上記補正流量指令値とする構成に
してある。

【００２４】

【作用】本発明の請求項１に係る発明は、馬力制御時、
すなわち、流量指令値の総和が、圧力検出手段によって
検出されるポンプ吐出圧と最大ポンプ入力馬力とに基づ
いて求められる最大ポンプ吐出流量よりも大きいときに
は、補正演算手段で、流量指令値の総和と上述した最大
ポンプ吐出流量に基づく演算がおこなわれ、流量指令値
よりも小さな値である補正流量指令値が求められる。そ
の求めた補正流量指令値によって流量調整弁のそれぞれ
の駆動を制御する。すなわち、流量指令値を、馬力制御
によって得られる最大ポンプ吐出流量に相当する比較的
小さな補正流量指令値に自動的に変更することができ、
この変更された補正流量指令値に応じて新たに流量分配
をおこなうので、それぞれの流量調整弁の制御を継続的
に実施でき、これによりサチュレーションの発生を未然
に防ぐことができる。

【００２５】本発明の請求項２に係る発明は、比演算手
段で流量指令値の総和に対する最大ポンプ吐出流量の比
が求められ、さらに乗算手段で上述の比の値を流量指令
値に乗算して補正流量指令値を求めることがおこなわれ
るが、比演算手段で求められる流量指令値の総和に対す
る最大ポンプ吐出流量の比は、常に１より小さく、した
がって流量指令値を、馬力制御によって得られる最大ポ
ンプ吐出流量に相応する比較的小さな補正流量指令値に
変更することができる。

【００２６】本発明の請求項３に係る発明は、第１の減
算手段で流量指令値の総和から最大ポンプ吐出流量を減
算し、不足の流量を求め、除算手段により上述の不足の
流量をアクチュエータの数で割り、１つのアクチュエー
タ当りの不足流量が求められる。そして、第２の減算手
段で各流量指令値から、除算手段で求めた値を減算する
ことにより、それぞれの流量指令値を、馬力制御によっ
て得られる最大ポンプ吐出量に相応する比較的小さな補
正流量指令値に変更することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の油圧駆動回路の実施例を図に
基づいて説明する。図１は本発明の油圧駆動回路の一実
施例を示す構成図で、例えば油圧ショベルに備えられる
ものであり、前述した図４に対応させて描いてある。ま
た、図２は図１に示す実施例に備えられる流量調整弁制
御装置及びポンプ傾転制御装置の構成を示す図で、前述
した図５に対応させて描いてある。

【００２８】これらの図１，２において、前述した図
４，５に示すものと同等のものは、同じ符号で示してあ
る。すなわち、これらの図１，２に示す実施例にあって
も、図示しない原動機によって駆動する可変容量型油圧
ポンプ３と、この油圧ポンプ３に対して並列に配置され
る例えば第１のアクチュエータ回路１、第２のアクチュ
エータ回路２を備えている。これらのアクチュエータ回
路１，２はほぼ同様に構成されており、油圧ポンプ３か
ら吐出される圧油によって駆動するアクチュエータ、例
えばブームシリンダ等の油圧シリンダ４、アームシリン
ダ等の油圧シリンダ５と、これらの油圧シリンダ４，５
の駆動を制御する流量調整弁１０３，１０４と、油圧シ
リンダ４，５に供給される負荷流量を検出する流量検出
装置、すなわち流量計１０１，１０２とをそれぞれ備え
ている。

【００２９】上記した流量調整弁１０３は、操作レバー
６と、この操作レバー６の操作量に応じた流量指令値Ｑ
ｒｅｆ₁を出力するポテンショメータ１０７とからなる
流量指令手段に応じて操作される。同様に、流量調整弁
１０４は、操作レバー７と、この操作レバー７の操作量
に応じた流量指令値Ｑｒｅｆ₂を出力するポテンショメ
ータ１０８とからなる流量指令手段に応じて操作され
る。

【００３０】流量調整弁制御装置１０５，１０６は、上
述した流量指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂に流量計１０
１，１０２で検出される負荷流量を追従させるように流
量調整弁１０３，１０４の弁開度を調整する。

【００３１】また、油圧ポンプ３の吐出圧Ｐｄを検出す
る圧力検出装置、すなわち圧力センサ２０１と、油圧ポ
ンプ３の傾転量を調節する電気式のレギュレータ１０９
と、このレギュレータ１０９の駆動を制御するポンプ傾
転制御装置１１０を備えている。

【００３２】このポンプ傾転制御装置１１０は、図５に
示すように、油圧ポンプ３の吐出流量を流量指令値Ｑｒ
ｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂の総和ΣＱｒｅｆよりも定数Δｒｅｆ
に相当する所定流量だけ少なくするポンプ吐出流量の目
標値を求め、この目標値に応じたポンプ傾転制御信号Ｌ
をレギュレータ１０９に出力してポンプ吐出流量を制御
する第１のポンプ傾転制御手段と、圧力センサ２０１に
よって検出されたポンプ吐出圧Ｐｄ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とに基づい
て、最大ポンプ入力馬力以下に常時収まるように油圧ポ
ンプ３が吐出可能な最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘの制
御をおこなう第２のポンプ傾転制御手段とを備えてい
る。

【００３３】上述した第１のポンプ傾転制御手段は、前
述した定数Δｒｅｆが与えられる加算器１１４，１１
５、流量調整弁制御装置１０５，１０６から出力される
偏差ｅ₁，ｅ₂の和Σｅを演算する偏差演算手段１１７
と、積分器１１８とを含み、第２のポンプ傾転制御手段
は、ポンプ吐出圧Ｐｄに基づいて最大ポンプ入力馬力に
応じた最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘを演算する最大ポ
ンプ吐出量演算手段１１１と、最大ポンプ吐出流量Ｑｐ
ｍａｘと流量指令値の総和ΣＱｒｅｆとの大小を比較
し、総和ΣＱｒｅｆが最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘよ
りも大きい場合は、減算値Δを出力する比較手段１１２
と、流量指令値の総和ΣＱｒｅｆを求める指令量演算手
段１１３と、上述した加算器１１４，１１５、偏差演算
手段１１７、及び積分器１１８を含んでいる。

【００３４】以上の構成については、前述した図４，５
に示すものと同様である。そして特に本実施例では、例
えば、流量調整弁制御装置１０５，１０６内に、流量指
令手段すなわちポテンショメータ１０７，１０８から出
力される流量指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂の総和ΣＱｒ
ｅｆと、圧力センサ２０１によって検出されるポンプ吐
出圧Ｐｄと最大ポンプ入力馬力とに基づく最大ポンプ吐
出流量Ｑｐｍａｘとの差Δ（＝ΣＱｒｅｆ−Ｑｐｍａ
ｘ）が正であるとき、流量指令値の総和ΣＱｒｅｆと最
大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘとに基づいて、流量指令値
Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂よりも小さな値である補正流量指
令値（例えば、流量指令値Ｑｒｅｆ₁に対しては補正流
量指令値ＱＲ₁）を求める演算をおこなう補正演算手段
を備えている。

【００３５】図２は、一方の流量調整弁制御装置１０５
の内部構成の要部のみを図示しているが、他方の流量調
整弁制御装置１０６も同等の構成にしてある。

【００３６】同図２に示すように、本実施例の補正演算
手段は、ポンプ傾転制御装置１１０の指令量演算手段１
１３で求められる流量指令値の総和ΣＱｒｅｆと、最大
ポンプ吐出量演算手段１１１で求められる最大ポンプ吐
出流量Ｑｐｍａｘとを入力し、流量指令値の総和ΣＱｒ
ｅｆに対する最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘの比αすな
わち、α＝（Ｑｐｍａｘ／ΣＱｒｅｆ）を演算する比演
算手段５０１と、この比演算手段５０１で求めた比α
と、ポテンショメータ１０７から出力される流量指令値
Ｑｒｅｆ₁とを乗算し、乗算値Ｑｒｅｆ₁´を求める乗算
手段５０２とを備えている。

【００３７】さらに、ポテンショメータ１０７から出力
される流量指令値Ｑｒｅｆ₁と、乗算手段５０２から出
力される乗算値Ｑｒｅｆ₁´と、ポンプ傾転制御装置１
１０の比較手段１１２から出力される減算値Δとを入力
し、補正流量指令値ＱＲ₁を求める比較手段５０３を備
えている。ここで、ポンプ傾転制御装置１１０の比較手
段１１２は、流量指令値の総和ΣＱｒｅｆが最大ポンプ
吐出流量Ｑｐｍａｘ以下のときは、減算値（Δ＝０）を
比較手段５０３に出力し、流量指令値の総和ΣＱｒｅｆ
が最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘよりも大きいときは、
減算値（Δ＝ΣＱｒｅｆ−Ｑｐｍａｘ）を比較手段５０
３に出力する。また、比較手段５０３は、減算値Δ＝０
のとき、（補正流量指令値ＱＲ₁＝流量指令値Ｑｒｅ
ｆ₁）とし、減算値Δ≠０のとき、すなわち、流量指令
値の総和ΣＱｒｅｆが最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘよ
りも大きいときは、（補正流量指令値ＱＲ₁＝乗算値Ｑ
ｒｅｆ₁´）とし、該当する値の補正流量指令値ＱＲ₁を
出力する。

【００３８】そしてまた、加算器５０４と積分器５０５
とを備えており、上述のように比較手段５０３から出力
される補正流量指令値ＱＲ₁と、流量計１０１で検出さ
れる負荷流量との偏差ｅ₁が加算器５０４で求められ、
その偏差ｅ₁が積分器５０５で積分、及びゲインＫ_Iを掛
けられて流量調整弁１０３を切換える駆動信号として出
力される。

【００３９】このように構成した実施例では、最大ポン
プ吐出流量Ｑｐｍａｘの方が、流量指令値の総和ΣＱｒ
ｅｆよりも大きい通常のＬＳ（ロードセンシング）制御
の場合、すなわち、油圧シリンダ４，５の要求流量に対
して油圧ポンプ３の吐出可能な流量に余裕がある場合に
は、上述のように減算値Δ＝０がポンプ傾転制御装置１
１０の比較手段１１２から、流量調整弁制御装置１０５
の比較手段５０３に出力され（同等の構成である流量調
整弁制御装置１０６にも出力されるが、同等の処理がな
されるので、流量調整弁制御装置１０６に係る説明は省
略する）、この比較手段５０３で、それまでの流量指令
値Ｑｒｅｆ₁がそのまま補正流量指令値ＱＲ₁として選定
され、その補正流量指令値ＱＲ₁（＝流量指令値Ｑｒｅ
ｆ₁）に基づいて流量調整弁１０３の切換え制御がなさ
れる。この場合の動作は、前述した図４，５に示す従来
技術とほとんど同等である。

【００４０】本実施例では、馬力制御がおこなわれる状
態において有効に作用する。つまり、ポンプ傾転制御装
置１１０の比較手段１１２で、流量指令値の総和ΣＱｒ
ｅｆの方が、最大ポンプ吐出量演算手段１１１で求めら
れる最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘよりも大きいと判断
されたとき、減算値Δ＝ΣＱｒｅｆ−Ｑｐｍａｘが求め
られ、この減算値Δが比較手段５０３に出力される。こ
の場合、比較手段５０３では、「１」より小さい値を取
る比α＝（Ｑｐｍａｘ／ΣＱｒｅｆ）を、流量指令値Ｑ
ｒｅｆ₁に掛けて得られた乗算値Ｑｒｅｆ₁´が、補正流
量指令値ＱＲ₁として選定される。したがって、補正流
量指令値ＱＲ₁は、上述の馬力制御によって得られる最
大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘに応じた値であって、流量
指令値Ｑｒｅｆ₁よりも小さな値となる。この補正流量
指令値ＱＲ₁（＝乗算値Ｑｒｅｆ₁´）に基づいて流量調
整弁１０３の切換え制御がなされる。なお、比αは他の
流量指令値Ｑｒｅｆ₂にも掛けられ、補正流量指令値が
求められる。したがって、各流量指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑ
ｒｅｆ₂は、比αに応じて均一に減少する。

【００４１】このように、本実施例では、馬力制御時に
は、流量指令値Ｑｒｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂よりも小さい値を
とる補正流量指令値（流量調整弁１０３に対してはＱＲ
₁）に自動的に変更され、この変更された補正流量指令
値に応じて新たに流量分配をおこなうので、油圧シリン
ダ４，５の要求流量に合う油圧ポンプ３の吐出流量とす
ることができ、流量調整弁１０３，１０４の制御を馬力
制御時であっても継続的に実施でき、サチュレーション
の発生を未然に防ぐことができる。これにより、オペレ
ータが要求する油圧シリンダ４，５の作動速度を確保す
ることができ、すなわち、これらの油圧シリンダ４，５
の駆動制御を実現でき、油圧シリンダ４，５を介してお
こなわれる作業において良好な作業性を得ることができ
る。

【００４２】図３は本発明の別の実施例の要部を形成す
る流量調整弁制御装置及びポンプ傾転制御装置の構成を
示す図である。

【００４３】この別の実施例における全体構成は前述し
た図１と同様である。流量調整弁制御装置に内蔵される
補正演算手段、すなわち、馬力制御時に、流量指令値の
総和ΣＱｒｅｆと、最大ポンプ入力馬力に応じた最大ポ
ンプ吐出流量Ｑｐｍａｘとに基づいて、流量指令値Ｑｒ
ｅｆ₁，Ｑｒｅｆ₂よりも小さな値である補正流量指令値
を求める演算をおこなう補正演算手段を、前述の実施例
と異ならせてある。

【００４４】この別の実施例でも、例えば図３に示すよ
うに、流量調整弁１０３の駆動を制御する流量調整弁制
御装置１０５の内部に、補正演算手段の要部を配置して
あるが、この別の実施例では、補正演算手段が以下の構
成になっている。

【００４５】まず、ポンプ傾転制御装置１１０の比較手
段１１２は、流量指令値の総和ΣＱｒｅｆの方が、最大
ポンプ吐出量演算手段１１１で求められる最大ポンプ吐
出流量Ｑｐｍａｘよりも大きいと判断したとき、前述の
実施例と同様に、減算値Δ＝ΣＱｒｅｆ−Ｑｐｍａｘを
求める演算をおこなうが、この別の実施例では、この演
算を第１の減算と呼ぶ。すなわち、比較手段１１２が補
正演算手段の構成要素である第１の減算手段を含んでい
る。

【００４６】そして、流量調整弁制御装置１０５の内部
に備えられる補正演算手段の構成要素としては、除算手
段５１１と、第２の減算手段５１２と、加算器５１３
と、積分器５１４とがある。

【００４７】このうち、除算手段５１１には、あらかじ
めアクチュエータの数、すなわち、今の場合は油圧シリ
ンダ４，５の数である「２」が記憶されており、上述し
た第１の減算手段で求めた減算値Δを、油圧シリンダ
４，５の数である「２」で割り除算値δを求める演算
｛δ＝（Δ／２）｝をおこなう。また、第２の減算手段
５１２は、ポテンショメータ１０７から出力される補正
指令値Ｑｒｅｆ₁から除算値δを減算する演算をおこな
う。この別の実施例では、第２の減算手段５１２の減算
により得られた値を、新たな補正流量指令値ＱＲ₁とす
る。

【００４８】また、加算器５１３では補正流量指令値Ｑ
Ｒ₁と、流量計１０１で検出される負荷流量との偏差ｅ₁
を求める演算をおこない、積分器５１４では、加算器５
１３で求めた偏差ｅ₁を積分し、及びゲインＫ_Iを掛け、
流量調整弁１０３を切換える駆動信号として出力するこ
とがおこなわれる。

【００４９】なお、特に図示しないが流量調整弁制御装
置１０６側に備えられる補正演算手段も、上述した流量
調整弁制御装置１０５側に設けた補正演算手段と同等の
構成にしてある。

【００５０】このように構成した別の実施例でも、最大
ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘの方が、流量指令値の総和Σ
Ｑｒｅｆよりも大きい通常のＬＳ（ロードセンシング）
制御の場合には、比較手段１１２から出力される減算値
Δは値が０であり、したがって、例えば流量調整弁制御
装置１０５内に備えられる除算手段５１１で求められる
除算値δも０であることから、第２の減算手段５１２で
求められる補正流量指令値ＱＲ₁は流量指令値Ｑｒｅｆ₁
に等しく、その補正流量指令値ＱＲ₁（＝流量指令値Ｑ
ｒｅｆ₁）に基づいて流量調整弁１０３の切換え制御が
なされる。この場合の動作は、前述した図４，５に示す
従来技術とほとんど同等である。

【００５１】そして、馬力制御がおこなわれる状態、つ
まりポンプ傾転制御装置１１０の比較手段１１２で、流
量指令値の総和ΣＱｒｅｆの方が、最大ポンプ吐出量演
算手段１１１で求められる最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａ
ｘよりも大きいと判断されたときには、この比較手段１
１２に内蔵される第１の減算手段で、減算値Δ＝ΣＱｒ
ｅｆ−Ｑｐｍａｘが求められ、この減算値Δが除算手段
５１１に出力される。この場合、減算値Δは、油圧シリ
ンダ４，５の要求流量に対する馬力制御時の最大ポンプ
吐出流量Ｑｐｍａｘの不足分を表す。除算手段５１１で
は、減算値Δをアクチュエータの数、すなわち油圧シリ
ンダ４，５の数で割ることから、不足分を各油圧シリン
ダに均等に割り当てた値であるδを得ることができる。
したがって、例えば流量指令値Ｑｒｅｆ₁から除算値δ
を引いて得られる補正流量指令値ＱＲ₁は、馬力制御に
よって得られる最大ポンプ吐出流量Ｑｐｍａｘに応じた
値であって、流量指令値Ｑｒｅｆ₁よりも小さな値とな
る。この補正流量指令値ＱＲ₁（＝流量指令値Ｑｒｅｆ₁
−除算値δ）に基づいて流量調整弁１０３の切換え制御
がなされる。なお、流量調整弁１０４側も同様にして制
御される。

【００５２】このように、補正演算手段を構成した別の
実施例でも、馬力制御時には、流量指令値Ｑｒｅｆ₁，
Ｑｒｅｆ₂よりも小さい値をとる補正流量指令値に自動
的に変更され、この変更された補正流量指令値に応じて
新たに流量分配をおこなうので、油圧シリンダ４，５の
要求流量に合う油圧ポンプ３の吐出流量とすることがで
き、流量調整弁１０３，１０４の制御を馬力制御時であ
っても継続的に実施でき、サチュレーションの発生を未
然に防ぐことができ、前述した図１，２に示す実施例と
同様の効果を奏する。

【００５３】なお上記実施例では、アクチュエータとし
て油圧シリンダ４，５を挙げたが、３つ以上の油圧シリ
ンダを備えてもよく、また、アクチュエータとして油圧
モータ等のように油圧シリンダと異なるものを備えても
よい。

【００５４】

【発明の効果】本発明の各請求項に係る発明は、以上の
ように構成してあるので、原動機が最大出力馬力に達
し、馬力制御がかかって実際の吐出流量が油圧ポンプの
目標吐出量に満たない場合、アクチュエータの流量指令
値を自動的に小さくするように変更でき、すなわち流量
指令値よりも小さな補正流量指令値で各流量調整弁を切
換え制御することができ、アクチュエータの要求流量に
合う油圧ポンプ吐出流量とすることができ、サチュレー
ションの発生を未然に防ぐことができ、これにより、こ
のような馬力制御時であっても、オペレータが要求する
アクチュエータの駆動制御を実現でき、これらのアクチ
ュエータを介しておこなわれる作業において良好な作業
性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧駆動回路の一実施例を示す構成図
である。

【図２】図１に示す実施例に備えられる流量調整弁制御
装置及びポンプ傾転制御装置の構成を示す図である。

【図３】本発明の別の実施例の要部を形成する流量調整
弁制御装置及びポンプ傾転制御装置の構成を示す図であ
る。

【図４】従来の油圧駆動回路の構成図である。

【図５】図４に示す従来の油圧駆動回路に備えられるポ
ンプ傾転制御装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 第１のアクチュエータ回路 ２ 第２のアクチュエータ回路 ３ 可変容量型油圧ポンプ ４ 油圧シリンダ （アクチュエータ） ５ 油圧シリンダ （アクチュエータ） ６ 操作レバー （流量指令手段） ７ 操作レバー （流量指令手段） １０１ 流量計 （流量検出装置） １０２ 流量計 （流量検出装置） １０３ 流量調整弁 １０４ 流量調整弁 １０５ 流量調整弁制御装置 １０６ 流量調整弁制御装置 １０７ ポテンショメータ （流量指令手段） １０８ ポテンショメータ （流量指令手段） １０９ レギュレータ １１０ ポンプ傾転制御装置 １１１ 最大ポンプ吐出量演算手段 （第２のポンプ傾
転制御手段）〔ポンプ傾転制御装置〕 １１２ 比較手段 （第１の減算手段）（第２のポンプ
傾転制御手段）〔ポンプ傾転制御装置〕 １１３ 指令量演算手段 （第２のポンプ傾転制御手
段）〔ポンプ傾転制御装置〕 １１４ 加算器 （第１，第２のポンプ傾転制御手段）
〔ポンプ傾転制御装置〕 １１５ 加算器 （第１，第
２のポンプ傾転制御手段）〔ポンプ傾転制御装置〕 １
１７ 偏差演算手段 （第１，第２のポンプ傾転制御手
段）〔ポンプ傾転制 御装置〕 １１８ 積分器 （第１，第２のポンプ傾転制御手段）
〔ポンプ傾転制御装置〕 ２０１ 圧力センサ （圧力
検出手段） ５０１ 比演算手段 （補正演算手段）〔流量調整弁制
御装置〕 ５０２ 乗算手段 （補正演算手段）〔流量調整弁制御
装置〕 ５０３ 比較手段 （補正演算手段）〔流量調整弁制御
装置〕 ５０４ 加算器 （補正演算手段）〔流量調整弁制御装
置〕 ５０５ 積分器 （補正演算手段）〔流量調整弁制御装
置〕 ５１１ 除算手段 （補正演算手段）〔流量調整弁制御
装置〕 ５１２ 第２の減算手段 （補正演算手段）〔流量調整
弁制御装置〕 ５１３ 加算器 （補正演算手段）〔流量調整弁制御装
置〕 ５１４ 積分器 （補正演算手段）〔流量調整弁制御装
置〕 Ｑｒｅｆ₁ 流量指令値 Ｑｒｅｆ₂ 流量指令値 Ｑｒｅｆ₁´ 乗算値 ＱＲ₁ 補正流量指令値 ΣＱｒｅｆ 流量指令値の総和 Ｐｄ ポンプ吐出圧 Ｑｐｍａｘ 最大ポンプ吐出流量 Δ 減算値 ｅ₁ 偏差 ｅ₂ 偏差 Σｅ 総偏差量 Ｋ_I ゲイン Δｒｅｆ 微小な定数 Δｒｅｆ´ 微小な定数の補正値 Ｌ ポンプ傾転制御信号 α 比 ｎ アクチュエータの数 δ 除算値

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機により駆動する可変容量型油圧ポ
   ンプと、 この油圧ポンプに並列に接続した複数のアクチュエータ
   と、 これらのアクチュエータ毎に設けられ、該当するアクチ
   ュエータに供給される負荷流量を調整する流量調整弁
   と、 これらの流量調整弁によって調整される負荷流量を検出
   する流量検出装置と、 上記流量調整弁のそれぞれを駆動するための流量指令値
   を出力する流量指令手段と、 この流量指令手段から出力される上記流量指令値に応じ
   て上記流量調整弁の駆動を制御する流量調整弁制御装置
   と、 上記油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力検出手段と、 上記油圧ポンプの吐出流量を上記流量指令値の総和より
   も所定流量だけ少なくするポンプ吐出流量の目標値を求
   め、この目標値に基づいてポンプ吐出流量を制御する第
   １のポンプ傾転制御手段と、上記圧力検出手段によって
   検出されたポンプ吐出圧と上記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とに基づいて、該最大
   ポンプ入力馬力以下に常時収まるようにポンプ吐出流量
   の制御をおこなう第２のポンプ傾転制御手段とを含むポ
   ンプ傾転制御装置とを備えた油圧駆動回路において、 上記各流量指令手段から出力される流量指令値の総和
   と、上記圧力検出手段によって検出されるポンプ吐出圧
   と上記最大ポンプ入力馬力とに基づいて求められる最大
   ポンプ吐出流量との差が正であるとき、当該流量指令値
   の総和と当該最大ポンプ吐出流量とに基づいて、上記流
   量指令値よりも小さな値である補正流量指令値を求める
   演算をおこなう補正演算手段を備え、 この補正演算手段で求めた補正流量指令値のそれぞれに
   応じて上記該当する流量調整弁の駆動を制御することを
   特徴とする油圧駆動回路。
2. 【請求項２】 上記補正演算手段は、 上記流量指令値の総和に対する上記最大ポンプ吐出流量
   の比を演算する比演算手段と、 この比演算手段で求めた比の値を上記各流量指令値に乗
   算する乗算手段とを含み、 この乗算手段で求めた値のそれぞれを上記補正流量指令
   値とすることを特徴とする請求項１記載の油圧駆動回
   路。
3. 【請求項３】 上記補正演算手段は、 上記流量指令値の総和から上記最大ポンプ吐出流量を減
   算する第１の減算手段と、 この第１の減算手段で求めた値を上記アクチュエータの
   数で割る除算手段と、 上記流量指令値のそれぞれから上記除算手段で求めた値
   を減算する第２の減算手段とを含み、 この第２減算手段で求めた値のそれぞれを上記補正流量
   指令値とすることを特徴とする請求項１記載の油圧駆動
   回路。