JPH1061605A - Hydraulic driving device - Google Patents

Hydraulic driving device

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Publication number
JPH1061605A
JPH1061605A JP21486396A JP21486396A JPH1061605A JP H1061605 A JPH1061605 A JP H1061605A JP 21486396 A JP21486396 A JP 21486396A JP 21486396 A JP21486396 A JP 21486396A JP H1061605 A JPH1061605 A JP H1061605A
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JP
Japan
Prior art keywords
valve
flow rate
bleed
opening area
rotation speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP21486396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyo Kato
英世 加藤
Masami Ochiai
正巳 落合
Yusaku Nozawa
勇作 野沢
Hirotsugu Kasuya
博嗣 糟谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication of JPH1061605A publication Critical patent/JPH1061605A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent regression of metering against lowering of rotating speed of a prime mover by providing a bleed-off valve control means, thereby suitably throttling a bleed-off valve when the prime mover is rotated at low speed. SOLUTION: A relational relationship is formed in such a manner that when reference rotating speed is Ne=No, a pump minimum discharge flow is taken to be a point A, and if the rotating speed is reduced to the half (Ne-No/2), it is taken to be a point C. According to the negative flow control by seventh and eighth operation functions 40, 41, the negative flow control characteristic of a hydraulic pump can be set in such a manner that a decrease in pump minimum discharge flow Qpmin due to lowering of rotating speed of a prime mover is taken as lowering rate from the reference rotating speed, and the coefficient is Kn. Accordingly, even if the pump minimum discharge flow is lowered with a lowering of the rotating speed of the prime mover in cooperation with the drive control for the bleed-off valve, the pump discharge pressure limit equal to that in the case of reference rotating speed No can be obtained so as to prevent regression of metering and keep the same operability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベルや油
圧クレーンなどの油圧機械に備えられる油圧駆動装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic drive device provided in a hydraulic machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane.

【0002】[0002]

【従来の技術】油圧ショベルや油圧クレーンなどの油圧
機械に備えられる油圧駆動装置としては、例えば特開平
5−202904号公報や特開平7−63203号公報
に記載のものが知られている。
2. Description of the Related Art As a hydraulic drive device provided in a hydraulic machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane, those described in, for example, JP-A-5-202904 and JP-A-7-63203 are known.

【0003】特開平5−202904号公報に記載の油
圧駆動装置を図8に示す。
FIG. 8 shows a hydraulic drive device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-202904.

【0004】図8において、図示しない原動機によって
回転駆動される可変容量型の油圧ポンプ1からの吐出流
量の供給路3にはオープンセンタ形の方向切換弁50−
1,50−2,50−3が接続され、これら方向切換弁
によりそれぞれアクチュエータ60−,6−2,60−
3が駆動制御される。供給路3から分岐したバイパス通
路80には方向切換弁50−1,50−2,50−3の
それぞれに内蔵されこれら方向切換弁の切り換え量の増
加につれて開度が狭くなるように連動するセンタバイパ
ス絞り51(以下バイパス絞り)が設けられるととも
に、このバイパス通路80に設けられた最下流のバイパ
ス絞り51の下流側に、当該バイパス流量を検出可能な
流量計61を配置し、この検出流量相当の電気信号は信
号線を介してコントローラ60に入力される。
In FIG. 8, an open center type directional control valve 50- is connected to a supply path 3 for a discharge flow rate from a variable displacement type hydraulic pump 1 which is driven to rotate by a motor (not shown).
1, 50-2, 50-3 are connected, and the actuators 60-, 6-2, 60-
3 is drive-controlled. A center is provided in each of the directional control valves 50-1, 50-2, and 50-3 in the bypass passage 80 branched from the supply path 3, and is linked so that the opening degree becomes narrower as the switching amount of these directional control valves increases. A bypass throttle 51 (hereinafter referred to as “bypass throttle”) is provided, and a flow meter 61 capable of detecting the bypass flow rate is disposed downstream of the most downstream bypass throttle 51 provided in the bypass passage 80. Is input to the controller 60 via a signal line.

【0005】コントローラ60では、入力信号、すなわ
ち検出流量の増・減に基づき油圧ポンプ1の傾転量を減
・増せしめるネガティブ流量制御演算がなされるととも
に、これに基づいた出力信号を傾転制御装置62に導
き、油圧ポンプ1を電気的にネガティブ流量制御可能な
ように構成されている。70はメイン回路の最高圧を規
定するリリーフ弁である。
[0005] The controller 60 performs a negative flow rate control operation for decreasing or increasing the amount of tilt of the hydraulic pump 1 based on an input signal, that is, an increase or decrease of the detected flow rate, and outputs an output signal based on the negative control. The hydraulic pump 1 is guided to the device 62 so as to be able to electrically control the negative flow rate. 70 is a relief valve for defining the maximum pressure of the main circuit.

【0006】このような電気的なネガティブ流量制御に
よる油圧駆動装置は、油圧式のネガティブ流量制御を代
替することを目的の一つとした技術である。図9にその
油圧式のネガティブ流量制御による油圧駆動装置を示
す。なお、図9において、図8と同一の符号をつけた部
分は、同等の部分を表している。
[0006] Such a hydraulic drive device using an electric negative flow rate control is a technique aimed at replacing a hydraulic negative flow rate control. FIG. 9 shows a hydraulic drive device based on the hydraulic negative flow rate control. Note that, in FIG. 9, portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 8 represent equivalent portions.

【0007】図9において、図8との違いは、バイパス
流量を圧力で検出する点と、油圧ポンプの傾転制御装置
が油圧式である点である。すなわち、バイパス通路80
に設けられた方向切換弁50−1,50−2,50−3
の最下流のバイパス絞り51の下流側に絞り52とリリ
ーフ弁53とから成るネガティブコントロール弁54
(以下ネガコン弁)を設け、ネガコン弁54で発生した
圧力信号(以下ネガコン圧)を信号管路55を介して油
圧式の傾転制御装置56に導き、ネガコン圧の増・減に
基づき油圧ポンプ1の傾転量を減・増せしめるよう油圧
式でネガティブ流量制御する。
FIG. 9 differs from FIG. 8 in that the bypass flow rate is detected by pressure and that the tilt control device of the hydraulic pump is of a hydraulic type. That is, the bypass passage 80
Direction switching valves 50-1, 50-2, 50-3 provided in
A negative control valve 54 comprising a throttle 52 and a relief valve 53 downstream of the most downstream bypass throttle 51
(Hereinafter referred to as a negative control valve), a pressure signal (hereinafter referred to as a negative control pressure) generated by the negative control valve 54 is guided to a hydraulic displacement control device 56 via a signal line 55, and a hydraulic pump is provided based on the increase / decrease of the negative control pressure. Negative flow rate control is performed hydraulically so as to decrease or increase the amount of tilt in (1).

【0008】このような油圧駆動装置では、例えば、方
向切換弁50−1,50−2,50−3のいずれも操作
されず図示中立状態にあれば、バイパス通路80のバイ
パス絞り51開口量は何れも大きく、ネガコン弁54の
絞り52に供給されるバイパス流量は大きくなる。この
ため絞り52で発生するネガコン圧が大きくなるので、
傾転制御装置56は油圧ポンプ1の傾転量が小さくなる
よう働き、したがって油圧ポンプ1の吐出流量は、予め
設定された小さな流量まで減少される。
In such a hydraulic drive device, for example, if none of the directional control valves 50-1, 50-2, 50-3 is operated and is in the neutral state in the figure, the opening amount of the bypass throttle 51 in the bypass passage 80 is reduced. Both are large, and the bypass flow rate supplied to the throttle 52 of the negative control valve 54 increases. As a result, the negative control pressure generated at the throttle 52 increases,
The tilt control device 56 works so that the tilt amount of the hydraulic pump 1 becomes small, so that the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 is reduced to a preset small flow rate.

【0009】また、例えば、方向切換弁50−1,50
−2,50−3のうち少なくとも1つが操作されたとき
には、この操作量に応じてバイパス通路80のバイパス
絞り51の開口量が小さくなり、絞り52に供給される
バイパス流量も小さくなる。このためネガコン圧は小さ
くなるので傾転制御装置56は傾転量が大きくなるよう
に働き、したがって、油圧ポンプ1の吐出流量は大きな
流量に増加される。更に操作量が増え、方向切換弁のバ
イパス絞り51が遮断されれば、バイパス流量がなくな
ってネガコン圧は生じず、傾転制御装置56は最大傾転
量となるように働き、油圧ポンプ1の吐出流量は最大と
なる。
Further, for example, the directional control valves 50-1 and 50
When at least one of -2 and 50-3 is operated, the opening amount of the bypass throttle 51 in the bypass passage 80 decreases according to the operation amount, and the bypass flow rate supplied to the throttle 52 also decreases. For this reason, the negative control pressure decreases, and the tilt control device 56 operates to increase the tilt amount. Therefore, the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 is increased to a large flow rate. If the amount of operation further increases and the bypass throttle 51 of the direction switching valve is shut off, the bypass flow rate is lost and no negative control pressure is generated, and the tilt control device 56 works so as to have the maximum tilt amount. The discharge flow rate is maximum.

【0010】特開平7−63203号公報に記載の油圧
駆動装置を図10に示す。
FIG. 10 shows a hydraulic drive device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-63203.

【0011】図10において、油圧ポンプ1からの供給
路3にはクローズドセンタ形の方向切換弁5−1,5−
2,…,5−jが接続され、この供給路3から分岐した
バイパス通路4にはブリードオフ弁90が設けられる。
9−a,9−bはオペレータにより入力操作される例え
ば電気式の操作レバー装置であり、操作レバー装置9−
aは、アクチュエータ6−1用の方向切換弁5−1及び
ブリードオフ弁8を駆動するための操作信号S1と、ア
クチュエータ6−2用の方向切換弁5−2及びブリード
オフ弁8を駆動するための操作信号S2とをそれぞれ単
独あるいは複合して出力可能であり、操作レバー装置9
−bは、他の方向切換弁、例えば方向切換弁5−j及び
ブリードオフ弁8を駆動するための操作信号Sjを出力
可能であり、操作信号S1,S2,Sjはそれぞれの信
号線を介しコントローラ10に入力される。
In FIG. 10, a supply path 3 from a hydraulic pump 1 is connected to a closed center type directional control valve 5-1 and 5-1.
2,..., 5-j are connected, and a bleed-off valve 90 is provided in the bypass passage 4 branched from the supply passage 3.
Reference numerals 9-a and 9-b denote, for example, electric operation lever devices which are operated by an operator.
The symbol a indicates an operation signal S1 for driving the direction switching valve 5-1 and the bleed-off valve 8 for the actuator 6-1 and the direction switching valve 5-2 and the bleed-off valve 8 for the actuator 6-2. Operation signal S2 can be output alone or in combination.
-B is capable of outputting an operation signal Sj for driving another direction switching valve, for example, the direction switching valve 5-j and the bleed-off valve 8, and the operation signals S1, S2, and Sj are transmitted through respective signal lines. It is input to the controller 10.

【0012】コントローラ100は、演算・記憶機能を
有し、コントローラ100に入力された操作レバー装置
9−a,9−bからの操作信号S1,S2,Sjを処理
して方向切換弁5−1,5−2,5−jを駆動する駆動
信号I1,I1′,I2,I2′,Ij,Ij′、及び
ブリードオフ弁90を駆動する駆動信号Ioを出力す
る。
The controller 100 has a calculation / storage function, processes the operation signals S1, S2, Sj from the operation lever devices 9-a, 9-b input to the controller 100, and processes the operation signals S1, S2, Sj to provide the direction switching valve 5-1. , 5-2 and 5-j, and a drive signal Io for driving the bleed-off valve 90.

【0013】したがって、このように構成された従来の
油圧駆動装置では、コントローラ100で操作レバー装
置による操作信号を基にして演算・出力がなされ、これ
に従いそれぞれの方向切換弁5−1,5−2,5−j及
びブリードオフ弁90が切り換えられる。
Therefore, in the conventional hydraulic drive device constructed as described above, the controller 100 calculates and outputs based on the operation signal from the operation lever device, and accordingly, the respective direction switching valves 5-1 and 5-. 2,5-j and the bleed-off valve 90 are switched.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の油
圧駆動装置が用いられる油圧ショベルにおいては、油圧
ポンプの駆動源である原動機7として通常エンジンが用
いられ、また、油圧ショベルの作業には、アクチュエー
タのスピード(すなわち大流量、エンジン高回転・高出
力)が要求される堀削積み込み作業や、微操作性(すな
わち小流量、エンジン低回転・低出力)を要求する整地
作業などがあり、これら作業内容によってエンジン回転
数を種々設定するのが実情であり、このように構成され
た従来の油圧駆動装置を用いた場合には、油圧ポンプ1
を回転駆動するエンジン(原動機)の回転数に対して、
次のような問題が生じる。これについて図11〜図13
を用い説明する。
In a hydraulic shovel using this type of hydraulic drive device, an ordinary engine is used as a prime mover 7 which is a drive source of a hydraulic pump. There are digging and loading work that requires the speed of the actuator (that is, large flow rate, high engine speed and high output), and leveling work that requires fine operability (that is, small flow rate, low engine speed and low output). Actually, the engine speed is variously set according to the work content. In the case where the conventional hydraulic drive device configured as described above is used, the hydraulic pump 1
The rotation speed of the engine (motor)
The following problems arise. FIG. 11 to FIG.
This will be described.

【0015】図11は、図9に示す油圧駆動装置のバイ
パス流量とポンプネガティブ流量制御との関係を示して
いる。
FIG. 11 shows the relationship between the bypass flow rate and the pump negative flow rate control of the hydraulic drive device shown in FIG.

【0016】図11において、第1象限はバイパス流量
Qtとネガコン圧Pnとの関係を示しており、これはバ
イパス流量検出のためネガコン弁54の絞り52により
設定される圧力損失特性で、次式の関係にある。
In FIG. 11, the first quadrant shows the relationship between the bypass flow rate Qt and the negative control pressure Pn, which is a pressure loss characteristic set by the throttle 52 of the negative control valve 54 for detecting the bypass flow rate. In a relationship.

【0017】Pn=k1・Qt (1) 第2象限はネガコン圧Pnと油圧ポンプ1の傾転量Dp
との関係を示しており、これは傾転制御装置56に設定
されるネガティブ流量制御特性であり、次式の関係にあ
る。
Pn = k1 · Qt (1) The second quadrant is the negative control pressure Pn and the tilt amount Dp of the hydraulic pump 1.
This is a negative flow rate control characteristic set in the tilt control device 56, and has the following relationship.

【0018】Dp=Do−k2・Pn (2) 第3象限はポンプ1傾転量Dpと油圧ポンプ1の吐出流
量Qpとの関係を示しており、油圧ポンプ1の吐出流量
Qpは原動機回転数Neに比例する。
Dp = Do−k2 · Pn (2) The third quadrant shows the relationship between the pump 1 tilt amount Dp and the discharge flow rate Qp of the hydraulic pump 1, and the discharge flow rate Qp of the hydraulic pump 1 is It is proportional to Ne.

【0019】Qp=k3・Dp・Ne (3) よって、第4象限には、バイパス流量Qtとネガティブ
流量制御されたポンプ吐出流量Qpとの関係が示される
ことになる。
Qp = k3 · Dp · Ne (3) Accordingly, the fourth quadrant shows the relationship between the bypass flow rate Qt and the negatively controlled pump discharge flow rate Qp.

【0020】したがって、バイパス流量Qtに応じたネ
ガコン圧Pnに対して定められたポンプ傾転量Dpでエ
ンジン回転数倍した流量が油圧ポンプから吐出されると
いうように、これらの関係が繰り返され、ネガティブ流
量制御がなされる。
Therefore, these relations are repeated such that a flow rate multiplied by the number of engine revolutions by the pump tilt amount Dp determined for the negative control pressure Pn corresponding to the bypass flow rate Qt is discharged from the hydraulic pump, Negative flow control is performed.

【0021】ここで、何れの方向切換弁も操作中立であ
る場合、油圧ポンプ1の吐出流量は全量がバイパス流量
である。すなわち、 Qp=Qt (4) である。よって、原動機7の回転数Neに対する中立時
のポンプ吐出流量Qpは、上記(1)〜(3)式から図
13中のDp=Do−k1・k2・Qtの特性線とQp
=k3・Dp・Neの特性線の交点として求められる。
したがって、回転数Ne=Noの場合は交点はA点とな
り、例えば回転数を半減させたNe=No/2場合は交
点はB点となり、回転数の低下に伴い中立時のポンプ吐
出流量、すなわちポンプ最小吐出流量がQPminAからQ
PminBへと低下することが分かる。
Here, when all the directional control valves are in operation neutral, the entire discharge flow rate of the hydraulic pump 1 is the bypass flow rate. That is, Qp = Qt (4). Therefore, the pump discharge flow rate Qp in the neutral state with respect to the rotation speed Ne of the prime mover 7 can be calculated from the above equations (1) to (3) by using the characteristic line of Dp = Do−k1 · k2 · Qt in FIG.
= K3 · Dp · Ne as an intersection of characteristic lines.
Therefore, when the rotation speed Ne = No, the intersection becomes point A. For example, when Ne = No / 2 where the rotation speed is reduced by half, the intersection becomes point B, and the pump discharge flow rate at the time of neutralization with the decrease in rotation speed, that is, Pump minimum discharge flow is from Q PminA to Q
It turns out that it falls to PminB .

【0022】このように回転数の低下に伴う油圧ポンプ
1の最小吐出流量の低下は、次の不具合を招く。
As described above, a decrease in the minimum discharge flow rate of the hydraulic pump 1 due to a decrease in the number of revolutions causes the following problem.

【0023】図13(A)はオープンセンタ形の方向切
換弁のストロークに対して設定されるメータイン絞り及
びセンタバイパス絞りの開口面積を示している。ストロ
ークの増加に対し、センタバイパス絞りの開口面積は減
少し、メータイン絞りの開口面積は増大する。
FIG. 13A shows the opening areas of the meter-in throttle and the center bypass throttle set with respect to the stroke of the open center type directional control valve. As the stroke increases, the opening area of the center bypass stop decreases, and the opening area of the meter-in stop increases.

【0024】図13(B)はストロークに対する油圧ポ
ンプ1の吐出圧限界(最大可能吐出圧)を示している。
このストロークに対する油圧ポンプ1の吐出圧限界は、
センタバイパス絞りと原動機回転数に応じたポンプ最小
吐出流量により次式関係から定まる。
FIG. 13B shows the discharge pressure limit (maximum possible discharge pressure) of the hydraulic pump 1 with respect to the stroke.
The discharge pressure limit of the hydraulic pump 1 for this stroke is
It is determined from the following equation based on the center bypass throttle and the pump minimum discharge flow rate according to the rotation speed of the prime mover.

【0025】 Ps=(Qpmin/C・a)2 (5) Ps:ポンプ吐出圧限界 Qpmin:ポンプ最小吐出流量 a:センタバイパス絞りの開口面積(センタバイパス開
度) C:定数 したがって、原動機回転数の低下に伴いポンプ最小吐出
流量Qpminが低下すると同一ストロークのセンタバイパ
ス開度aにおいてポンプ吐出圧限界Psが低下してしま
う。よって、アクチュエータ負荷圧が同一であっても、
より大きくストロークさせセンタバイパスを絞り込まな
ければアクチュエータを駆動するためのポンプ吐出圧が
確保されず、したがって、図3(C)に示すようにスト
ロークさせてもメータイン流量が得られず、アクチュエ
ータが動かない不感帯が大きくなるとともに、メータイ
ン流量を制御可能な有効ストロークが減少するので操作
性が悪化する。これを、本願明細書中では「メータリン
グの後退」という。このメータリングの後退は、ポンプ
最小吐出流量が低下すればするほど(原動機回転数が低
下すればするほど)、あるいは負荷圧が大きくなればな
るほど著しくなる。
Ps = (Q pmin / C · a) 2 (5) Ps: pump discharge pressure limit Q pmin : pump minimum discharge flow rate a: opening area of center bypass throttle (center bypass opening) C: constant pump discharge pressure limit Ps in the center bypass opening a same stroke when the pump minimum discharge flow rate Q pmin with decreasing rotational speed is reduced is lowered. Therefore, even if the actuator load pressure is the same,
Unless the center bypass is narrowed by making the stroke larger, the pump discharge pressure for driving the actuator cannot be secured. Therefore, even if the stroke is performed as shown in FIG. 3C, the meter-in flow rate cannot be obtained, and the actuator does not move. As the dead zone increases, the effective stroke for controlling the meter-in flow rate decreases, so that the operability deteriorates. This is referred to as "retraction of metering" in the present specification. The regression of the metering becomes more remarkable as the minimum discharge flow rate of the pump decreases (as the rotation speed of the prime mover decreases) or as the load pressure increases.

【0026】また、回転数の低下に伴う油圧ポンプ1の
最小吐出流量の低下は、次のような問題も生じる。
Further, the decrease in the minimum discharge flow rate of the hydraulic pump 1 due to the decrease in the number of revolutions causes the following problem.

【0027】図11に戻り、バイパス流量とネガティブ
流量制御されたポンプ吐出流量との関係は、第4象限に
示されている。ここで、ネガティブ流量制御はバイパス
流量の減少に応じてポンプ吐出流量を増加させるので、
ポンプ吐出流量とバイパス流量との差がメータイン流量
となる。例えば、原動機回転数Ne=Noの場合、中立
時のA点から、バイパス流量の低下に従いポンプ吐出流
量が増加し最大流量へ達する実線の特性となり、このポ
ンプ吐出流量特性からバイパス流量分を差し引いた破線
がメータイン流量特性を示している。
Returning to FIG. 11, the relationship between the bypass flow rate and the pump discharge flow rate under the negative flow rate control is shown in the fourth quadrant. Here, since the negative flow rate control increases the pump discharge flow rate according to the decrease of the bypass flow rate,
The difference between the pump discharge flow rate and the bypass flow rate is the meter-in flow rate. For example, when the rotation speed of the motor is Ne = No, the characteristic of the pump discharge flow rate increases as the bypass flow rate decreases and reaches the maximum flow rate from the point A at the time of neutral, and the bypass discharge flow rate characteristic is subtracted from the pump discharge flow rate characteristic. The broken line indicates the meter-in flow rate characteristic.

【0028】しかしながら、このバイパス流量は制御上
必要なものではあるが、ポンプ吐出流量の一部をバイパ
ス絞りを介してタンクへ排出するエネルギ損失である。
したがって、原動機回転数Ne=No(高回転)の時
は、大流量・高出力時であり、このエネルギ損失は見掛
け上小さいとも言えるが、回転数を半減させたNe=N
o/2場合には、中立時のB点から実線のポンプ吐出流
量と1点鎖線のメータイン流量特性とになり、バイパス
流量によるエネルギ損失が極めて大きくなることが分か
る。これは第2象限に示した傾転制御装置の制御特性が
一義的に設定されるために生じるものである。
However, although this bypass flow rate is necessary for control, it is an energy loss for discharging a part of the pump discharge flow rate to the tank through the bypass throttle.
Therefore, when the rotation speed of the motor is Ne = No (high rotation), the flow rate is high and the output is high, and it can be said that this energy loss is apparently small.
In the case of o / 2, the pump discharge flow rate indicated by the solid line and the meter-in flow rate characteristic indicated by the alternate long and short dash line are obtained from the neutral point B, and the energy loss due to the bypass flow rate becomes extremely large. This is because the control characteristics of the tilt control device shown in the second quadrant are uniquely set.

【0029】このように、油圧式のネガティブ流量制御
による油圧駆動装置にあっては、ポンプの駆動源である
原動機の回転数の低下に対し問題が生じる。
As described above, in the hydraulic drive system using the hydraulic negative flow rate control, a problem arises with respect to a decrease in the rotation speed of the prime mover which is a driving source of the pump.

【0030】また、図8に示す電気式の油圧駆動装置に
ついては、コントローラ60による電子制御の利点を活
かし、ネガティブ流量制御特性を可変化することが可能
である。しかし、センターバイパス絞りの開口面積は方
向切換弁のストロークにより一義的に決まるものであ
り、構成上、原動機の回転数に関連してセンターバイパ
ス絞りの開口面積を補正することはできない。また、実
際にも、原動機の回転数は検出しておらず、原動機の回
転数に応じてセンターバイパス絞りの開口面積や油圧ポ
ンプ1のネガティブ流量制御を補正することは行ってい
ない。よって、原動機の回転数の低下に対し図9に示す
油圧駆動装置と同様の問題が生じる。
Further, in the electric hydraulic drive device shown in FIG. 8, it is possible to make the negative flow control characteristic variable by taking advantage of the electronic control by the controller 60. However, the opening area of the center bypass throttle is uniquely determined by the stroke of the direction switching valve, and the configuration cannot correct the opening area of the center bypass throttle in relation to the rotation speed of the prime mover. Further, actually, the rotation speed of the prime mover is not detected, and the opening area of the center bypass throttle and the negative flow rate control of the hydraulic pump 1 are not corrected according to the rotation speed of the prime mover. Therefore, a problem similar to that of the hydraulic drive device shown in FIG. 9 occurs with respect to a decrease in the rotation speed of the prime mover.

【0031】更に、図10に示す油圧駆動装置について
は、図8及び図9に示すようなオープンセンタ形の方向
切換弁のセンタバイパス絞り部を方向切換弁から分離・
独立させてバイパス通路に1つのブリードオフ弁を設置
することによって、弁構造が簡素化できるクローズドセ
ンタ形の方向切換弁を用いて、オープンセンタ形の方向
切換弁のようにバイパス流量を制御しながらアクチュエ
ータを駆動することができる。
Further, in the hydraulic drive system shown in FIG. 10, the center bypass throttle portion of the open center type directional control valve as shown in FIGS. 8 and 9 is separated from the directional control valve.
By installing one bleed-off valve independently in the bypass passage, a closed center type directional control valve that can simplify the valve structure is used, while controlling the bypass flow rate like an open center type directional control valve. The actuator can be driven.

【0032】しかしながら、この油圧駆動装置にあって
も、原動機の回転数を検出しておらず、原動機の回転数
に応じてブリードオフ弁の開口面積や油圧ポンプ1のネ
ガティブ流量制御を補正することは行っていない。よっ
て、原動機の回転数の低下に対し図9に示す油圧駆動装
置と同様の問題が生じる。
However, even in this hydraulic drive device, the rotational speed of the prime mover is not detected, and the opening area of the bleed-off valve and the negative flow rate control of the hydraulic pump 1 are corrected according to the rotational speed of the prime mover. Has not gone. Therefore, a problem similar to that of the hydraulic drive device shown in FIG. 9 occurs with respect to a decrease in the rotation speed of the prime mover.

【0033】本発明の第1の目的は、クローズドセンタ
形の方向切換弁を用いてバイパス流量を制御しながらア
クチュエータを駆動できるとともに、原動機の回転数の
低下に対してメータリングの後退を防止できる油圧駆動
装置を提供することである。
A first object of the present invention is to drive the actuator while controlling the bypass flow rate using a closed center type directional control valve, and to prevent the metering from retreating due to a decrease in the rotation speed of the prime mover. It is to provide a hydraulic drive.

【0034】本発明の第2の目的は、クローズドセンタ
形の方向切換弁を用いてバイパス流量を制御しながらア
クチュエータを駆動できるとともに、原動機の回転数の
低下に対してバイパス流量によるエネルギ損失を抑える
ことができる油圧駆動装置を提供することである。
A second object of the present invention is to drive the actuator while controlling the bypass flow rate by using a closed-center type directional control valve, and to suppress energy loss due to the bypass flow rate against a decrease in the rotation speed of the prime mover. It is to provide a hydraulic drive device which can be used.

【0035】[0035]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)上記第1の目的を達成するために、本発明は、原
動機と、この原動機により回転駆動される可変容量型の
油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油によ
って駆動される複数のアクチュエータと、上記油圧ポン
プから上記アクチュエータのそれぞれに供給される圧油
の流れを制御するクローズドセンタ形の方向切換弁と、
上記油圧ポンプとタンクとを接続するバイパス通路に配
置されるブリードオフ弁と、上記方向切換弁及び上記ブ
リードオフ弁を駆動するための操作信号を出力する操作
装置と、予め設定されたネガティブ流量制御特性に基づ
き、上記ブリードオフ弁から流出するバイパス流量に応
じて上記油圧ポンプの吐出容量を制御するレギュレータ
装置とを備える油圧駆動装置において、上記原動機の回
転数を検出する第1検出手段と、上記操作装置からの操
作信号と上記第1検出手段からの回転数信号とを入力
し、操作信号が増大するに従って上記ブリードオフ弁の
開口面積を小さくするとともに、入力された回転数信号
による原動機の回転数が低下するに従って同じ操作信号
に対する上記ブリードオフ弁の開口面積を更に小さくす
るよう補正するブリードオフ弁制御手段とを備えるもの
とする。
(1) In order to achieve the first object, the present invention provides a motor, a variable displacement hydraulic pump rotationally driven by the motor, and a plurality of hydraulic pumps driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump. Actuator, a closed center type directional control valve for controlling the flow of pressure oil supplied to each of the actuators from the hydraulic pump,
A bleed-off valve disposed in a bypass passage connecting the hydraulic pump and the tank, an operation device for outputting operation signals for driving the directional switching valve and the bleed-off valve, and a preset negative flow rate control A hydraulic drive device comprising a regulator device that controls a discharge capacity of the hydraulic pump according to a bypass flow rate flowing out of the bleed-off valve based on characteristics, wherein a first detection unit that detects a rotation speed of the prime mover; An operation signal from an operating device and a rotation speed signal from the first detection means are input, and as the operation signal increases, the opening area of the bleed-off valve is reduced, and the rotation of the prime mover is controlled by the input rotation speed signal. As the number decreases, a correction is made to further reduce the opening area of the bleed-off valve for the same operation signal. It shall comprise a offs valve control means.

【0036】このようなブリードオフ弁制御手段を設け
ることにより、原動機の低速運転に際し、この回転数に
応じてブリードオフ弁を適切により絞り込むよう動作で
きるから、同じ操作信号に対する油圧ポンプの吐出圧限
界がほぼ一定に保たれるようになり、メータリングの後
退を防止し、高速回転時と同等の操作性が維持できる。
The provision of such a bleed-off valve control means enables the bleed-off valve to be properly throttled in accordance with the rotation speed during low-speed operation of the prime mover. Is kept almost constant, metering is prevented from retreating, and operability equivalent to that at the time of high-speed rotation can be maintained.

【0037】(2)上記(1)において、好ましくは、
上記ブリードオフ弁制御手段は、上記操作信号が増大す
るに従って油圧ポンプの吐出圧限界が上昇するよう上記
ブリードオフ弁の開口面積を小さくするとともに、上記
原動機の回転数が変化したときに同じ操作信号に対する
油圧ポンプの吐出圧限界が一定に保たれるよう原動機の
回転数が低下するに従って上記ブリードオフ弁の開口面
積を小さくするものとする。
(2) In the above (1), preferably,
The bleed-off valve control means reduces the opening area of the bleed-off valve so that the discharge pressure limit of the hydraulic pump increases as the operation signal increases, and controls the same operation signal when the rotation speed of the prime mover changes. The opening area of the bleed-off valve is reduced as the rotation speed of the prime mover is reduced so that the discharge pressure limit of the hydraulic pump is kept constant.

【0038】(3)また、上記(1)において、好まし
くは、上記ブリードオフ弁制御手段は、入力された回転
数信号による現在の回転数と予め設定した基準回転数に
基づいた係数を演算する第1の演算手段と、上記方向切
換弁をそれぞれ駆動する操作信号に応じて上記ブリード
オフ弁の基準回転数時における開口面積である基準開口
面積を演算する第2の演算手段と、この第2の演算手段
で求めた基準開口面積と上記第1の演算手段で求めた係
数とに基づいて、上記ブリードオフ弁の目標開口面積を
演算する第3の演算手段と、この第3の演算手段で求め
た目標開口面積に基づいて上記ブリードオフ弁を駆動す
る駆動信号を演算する第4の演算手段とを備えるものと
する。
(3) In the above (1), preferably, the bleed-off valve control means calculates a coefficient based on a current rotation speed based on the input rotation speed signal and a preset reference rotation speed. A first calculating means, a second calculating means for calculating a reference opening area, which is an opening area at a reference rotation speed of the bleed-off valve, according to an operation signal for driving the direction switching valve, respectively; A third calculating means for calculating a target opening area of the bleed-off valve based on the reference opening area obtained by the calculating means and the coefficient obtained by the first calculating means; And a fourth calculating means for calculating a drive signal for driving the bleed-off valve based on the obtained target opening area.

【0039】(4)また、上記(3)において、好まし
くは、上記第2演算手段は、上記方向切換弁をそれぞれ
駆動する操作信号と、予め設定した操作信号とブリード
オフ弁の開口面積要素との関数関係であるそれぞれの開
口特性に基づいて、上記ブリードオフ弁のそれぞれの開
口面積要素を演算する第5の演算手段と、この第5の演
算手段で求めたそれぞれの開口面積要素に基づいて、上
記ブリードオフ弁の基準開口面積を演算する第6の演算
手段とを含むものとする (5)更に、上記(4)において、好ましくは、上記第
6の演算手段によるブリードオフ弁の基準開口面積は、
上記第5の演算手段で求めたそれぞれの開口面積要素を
基にした条件判定により、これら開口面積要素のうち少
なくとも1つが閉塞されるならば、基準開口面積は0と
なり、それ以外ならば、基準開口面積は開口面積要素そ
れぞれの2乗の逆数和の平方根の逆数となるよう求めら
れる値である。
(4) In the above (3), preferably, the second arithmetic means includes an operation signal for driving each of the direction switching valves, an operation signal set in advance, and an opening area element of the bleed-off valve. A fifth calculating means for calculating each opening area element of the bleed-off valve based on each opening characteristic which is a functional relationship of the following, and based on each opening area element obtained by the fifth calculating means. And a sixth calculating means for calculating a reference opening area of the bleed-off valve. (5) Further, in the above (4), preferably, the reference opening area of the bleed-off valve by the sixth calculating means is ,
According to the condition determination based on each of the opening area elements obtained by the fifth arithmetic means, if at least one of these opening area elements is closed, the reference opening area becomes 0; The opening area is a value determined to be the reciprocal of the square root of the reciprocal sum of the square of each opening area element.

【0040】(6)また、上記(3)において、好まし
くは、上記第3の演算手段によるブリードオフ弁の目標
開口面積は、上記第1の演算手段で求めた係数と上記第
2の演算手段で求めた基準開口面積との積である。
(6) In the above (3), preferably, the target opening area of the bleed-off valve by the third arithmetic means is determined by the coefficient obtained by the first arithmetic means and the second arithmetic means. It is the product of the reference opening area obtained in the above.

【0041】(7)また、上記第2の目的を達成するた
めに、本発明は、上記(1)〜(3)の油圧駆動装置に
おいて、上記バイパス流量を検出する第2検出手段と、
この第2検出手段からのバイパス流量信号と上記第1検
出手段からの回転数信号とを入力し、バイパス流量信号
によるバイパス流量が減少するに従って上記油圧ポンプ
の吐出流量を増大させるとともに、入力した回転数信号
による原動機の回転数が低下するに従って同じ操作信号
に対するバイパス流量が減少するよう上記油圧ポンプの
ネガティブ流量制御特性を補正するポンプ流量制御手段
を更に備えるものとする。
(7) In order to achieve the second object, the present invention provides the hydraulic drive device according to any one of the above (1) to (3), wherein a second detecting means for detecting the bypass flow rate;
The bypass flow rate signal from the second detection means and the rotation speed signal from the first detection means are input, and the discharge flow rate of the hydraulic pump is increased as the bypass flow rate by the bypass flow rate signal decreases, and the input rotation speed is increased. A pump flow control means for correcting the negative flow control characteristic of the hydraulic pump so that the bypass flow for the same operation signal decreases as the rotation speed of the prime mover according to the number signal decreases.

【0042】このようなポンプ流量制御手段を設けるこ
とにより、原動機の回転数低下時のブリードオフ弁制御
手段によるブリードオフ弁の開口面積の減少割合とポン
プ流量制御手段による油圧ポンプの吐出流量の減少割合
を適切に関連付けることにより、原動機の低速運転に際
し、上記(1)のように回転数に応じてブリードオフ弁
を適切により絞り込み、メータリングの後退を防止する
とともに、回転数に応じてバイパス流量が減少するよう
油圧ポンプのネガティブ流量制御特性が補正され、バイ
パス流量によるエネルギ損失を抑えることができる。
By providing such a pump flow control means, the rate of decrease in the opening area of the bleed-off valve by the bleed-off valve control means when the rotation speed of the prime mover is reduced and the discharge flow rate of the hydraulic pump by the pump flow control means are reduced. By properly associating the ratios, during low-speed operation of the prime mover, the bleed-off valve is appropriately narrowed according to the rotation speed as described in (1) above to prevent retreating of metering, and to reduce the bypass flow rate according to the rotation speed. , The negative flow rate control characteristic of the hydraulic pump is corrected, and the energy loss due to the bypass flow rate can be suppressed.

【0043】(8)上記(7)において、好ましくは、
上記ポンプ流量制御手段は、原動機の回転数が低下する
に従って、上記ブリードオフ弁制御手段によるブリード
オフの弁の開口面積の減少割合と同じ割合で上記油圧ポ
ンプの吐出流量を減少させるよう上記ネガティブ流量制
御特性を補正するものである。
(8) In the above (7), preferably,
The pump flow rate control means reduces the negative flow rate so as to decrease the discharge flow rate of the hydraulic pump at the same rate as the reduction rate of the opening area of the bleed-off valve by the bleed-off valve control means as the rotation speed of the prime mover decreases. This is for correcting the control characteristics.

【0044】(9)また、上記(8)において、好まし
くは、予め設定した基準回転数をNo、入力した回転数
信号による現在の回転数をNeとしたとき、上記ブリー
ドオフ弁制御手段によるブリードオフ弁の開口面積及び
ポンプ流量制御手段による油圧ポンプの吐出流量の減少
割合は、それぞれ、Ne/Noである。
(9) In the above (8), preferably, when the preset reference rotation speed is No and the current rotation speed based on the input rotation speed signal is Ne, the bleed-off valve control means controls the bleeding. The opening area of the off valve and the decrease rate of the discharge flow rate of the hydraulic pump by the pump flow rate control means are Ne / No, respectively.

【0045】(10)また、上記(7)において、好ま
しくは、上記ポンプ流量制御手段は、入力されたバイパ
ス流量信号による現在のバイパス流量と上記第1の演算
手段で求めた係数とに基づいて、油圧ポンプの目標押し
のけ容積を演算する第7の演算手段と、この第7の演算
手段で求めた目標押しのけ容積に基づいて、上記油圧ポ
ンプのレギュレータ装置を駆動する駆動信号を演算する
第8の演算手段とを備えるものとする。
(10) In the above (7), preferably, the pump flow rate control means is based on a current bypass flow rate based on the input bypass flow rate signal and a coefficient obtained by the first arithmetic means. A seventh calculating means for calculating a target displacement of the hydraulic pump, and an eighth calculating means for calculating a drive signal for driving the regulator device of the hydraulic pump based on the target displacement obtained by the seventh calculating means. Computing means.

【0046】(11)更に、上記(10)において、好
ましくは、上記第1の演算手段による係数は、現在の回
転数を基準回転数で除した比である。
(11) Further, in the above (10), preferably, the coefficient by the first calculating means is a ratio obtained by dividing the current rotational speed by the reference rotational speed.

【0047】(12)また、上記(10)において、好
ましくは、上記第7の演算手段による油圧ポンプの目標
押しのけ容積は、バイパス流量を入力変数とし、基準勾
配を上記第1の演算手段で求めた係数で除した傾きと切
片とからなる一次比例の関数関係と、上・下限設定のリ
ミッタ演算とにより求められる。
(12) In the above (10), preferably, the target displacement of the hydraulic pump by the seventh calculating means is obtained by using the bypass flow rate as an input variable and the reference gradient by the first calculating means. It is obtained by a linear proportional function relationship consisting of the slope and the intercept divided by the coefficient and the limiter calculation for setting the upper and lower limits.

【0048】[0048]

【発明の実施の形態】以下、本発明の油圧駆動装置の実
施形態を図1〜図5に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a hydraulic drive device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0049】図1は本発明の油圧駆動装置の第1の実施
形態を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the hydraulic drive device of the present invention.

【0050】図1において、1は原動機7に回転駆動さ
れる可変容量型の油圧ポンプであり、この油圧ポンプ1
は供給路3及びクローズドセンタ形の方向切換弁5−
1,5−2,…,5−jを介して複数のアクチュエータ
6−1,6−2,…,6−jにパラレルに接続され、油
圧ポンプ1から吐出される圧油によりこれらアクチュエ
ータ6−1,6−2,…,6−jが駆動される。また、
方向切換弁5−1,5−2,…,5−jを操作すること
により、油圧ポンプ1からアクチュエータ6−1,6−
2,…,6−jに供給される圧油の流量と流れ方向が制
御される。油圧ポンプ1はレギュレータ装置、すなわち
傾転制御装置2により傾転量(押しのけ容積)が制御さ
れ、吐出流量が制御される。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a variable displacement hydraulic pump which is driven to rotate by a prime mover 7.
Is a supply path 3 and a closed center type directional control valve 5-
, 6-j in parallel through 1, 5-2,..., 5-j. , 6-j are driven. Also,
By operating the direction switching valves 5-1, 5-2,.
The flow rate and the flow direction of the pressure oil supplied to 2, ..., 6-j are controlled. The displacement (displacement volume) of the hydraulic pump 1 is controlled by a regulator device, that is, the displacement control device 2, and the discharge flow rate is controlled.

【0051】また、油圧ポンプ1からの供給路3とタン
クTとを接続するバイパス通路4が設けられ、バイパス
通路4には電磁弁からなるブリードオフ弁8を設けると
ともに、ブリードオフ弁8の下流側にバイパス流量を検
出するための流量計11を配置し、この検出流量相当の
電気信号であるバイパス流量信号Sqは信号線を介して
詳細を後述するコントローラ10に入力される。
A bypass passage 4 is provided for connecting the supply passage 3 from the hydraulic pump 1 to the tank T. The bypass passage 4 is provided with a bleed-off valve 8 composed of an electromagnetic valve and a downstream of the bleed-off valve 8. A flow meter 11 for detecting a bypass flow rate is arranged on the side, and a bypass flow rate signal Sq, which is an electric signal corresponding to the detected flow rate, is input to a controller 10 described later in detail via a signal line.

【0052】更に、油圧ポンプ1の駆動源である原動機
7の回転数を検出するための回転数検出センサ12が備
えられ、この回転数相当の電気信号である回転数信号S
nが信号線を介してコントローラ10に入力される。
Further, a rotation speed detection sensor 12 for detecting the rotation speed of the prime mover 7 which is the driving source of the hydraulic pump 1 is provided, and a rotation speed signal S which is an electric signal corresponding to this rotation speed is provided.
n is input to the controller 10 via the signal line.

【0053】9−a,9−bはオペレータにより入力操
作される例えば電気式の操作レバー装置であり、操作レ
バー装置9−aは、アクチュエータ6−1用の方向切換
弁5−1及びブリードオフ弁8を駆動するための操作信
号S1と、アクチュエータ6−2用の方向切換弁5−2
及びブリードオフ弁8を駆動するための操作信号S2と
をそれぞれ単独あるいは複合して出力可能であり、操作
レバー装置9−bは、他の方向切換弁、例えば方向切換
弁5−j及びブリードオフ弁8を駆動するための操作信
号Sjを出力可能であり、操作信号S1,S2,Sjは
それぞれの信号線を介しコントローラ10に入力され
る。
Reference numerals 9-a and 9-b denote, for example, an electric operation lever device operated by an operator. The operation lever device 9-a includes a direction switching valve 5-1 for the actuator 6-1 and a bleed-off. An operation signal S1 for driving the valve 8 and a direction switching valve 5-2 for the actuator 6-2.
And the operating signal S2 for driving the bleed-off valve 8 can be output alone or in combination, and the operating lever device 9-b is provided with another directional switching valve, for example, the directional switching valve 5-j and the bleed-off. An operation signal Sj for driving the valve 8 can be output, and the operation signals S1, S2, and Sj are input to the controller 10 via respective signal lines.

【0054】コントローラ10は、演算・記憶機能を有
し、コントローラ10に入力された操作レバー装置9−
a,9−bからの操作信号S1,S2,Sj及び上記バ
イパス流量信号Sq、回転数信号Snを処理して、方向
切換弁5−1,5−2,5−jを駆動する駆動信号I
1,I1′,I2,I2′,IJ,IJ′、ブリードオ
フ弁8を駆動する駆動信号It、及び油圧ポンプ1の傾
転制御装置2を駆動する駆動信号Ipを出力する。
The controller 10 has a calculation and storage function, and operates the operation lever device 9-
a, 9-b to process the operation signals S1, S2, Sj, the bypass flow rate signal Sq, and the rotation speed signal Sn to drive the direction switching valves 5-1, 5-2, 5-j.
1, I1 ', I2, I2', IJ, IJ ', a drive signal It for driving the bleed-off valve 8, and a drive signal Ip for driving the tilt control device 2 of the hydraulic pump 1.

【0055】はじめに、方向切換弁及びブリードオフ弁
の駆動制御に関し、コントローラ10の処理機能を説明
する。
First, the processing functions of the controller 10 regarding the drive control of the direction switching valve and the bleed-off valve will be described.

【0056】コントローラ10は、図2に示すように、
原動機回転数に係わる第1の演算機能20と、ブリード
オフ弁8の駆動制御に係わる第2、第3及び第4の演算
機能30,31及び32と、方向切換弁の駆動制御に係
わる第9の演算機能33とを有し、ブリードオフ弁8の
駆動制御に係わる第2の演算機能30は第5及び第6の
演算機能34,35からなっている。
As shown in FIG. 2, the controller 10
A first arithmetic function 20 related to the prime mover speed, second, third and fourth arithmetic functions 30, 31 and 32 related to drive control of the bleed-off valve 8, and a ninth related to drive control of the direction switching valve. The second arithmetic function 30 relating to the drive control of the bleed-off valve 8 includes fifth and sixth arithmetic functions 34 and 35.

【0057】第1の演算機能20は、検出した回転数信
号Snによる現在の回転数Neと詳細を後述する予め設
定した基準回転数Noとの比である係数kn(=Ne/
No)を演算する。
The first arithmetic function 20 has a coefficient kn (= Ne / Ne), which is a ratio between the current rotational speed Ne based on the detected rotational speed signal Sn and a preset reference rotational speed No, which will be described in detail later.
No) is calculated.

【0058】第2の演算機能30は、方向切換弁5−
1,5−2,5−jをそれぞれ駆動する操作信号S1,
S2,Sjに応じてブリードオフ弁8の基準回転数No
時における開口面積である基準開口面積を演算する。
The second arithmetic function 30 is provided with a directional control valve 5-
1, 5-2 and 5-j, respectively.
Reference rotational speed No of bleed-off valve 8 according to S2 and Sj
The reference opening area, which is the opening area at the time, is calculated.

【0059】すなわち、第2の演算機能30において、
第5の演算機能34は、図1のアクチュエータ6−1用
の方向切換弁5−1を駆動する操作信号S1と、予めア
クチュエータ6−1の望ましい作動形態を考慮して設定
(記憶)される操作信号S1とブリードオフ弁8の開口
面積要素a1との関数関係である開口特性に基づいて、
開口面積要素a1を演算する。また、アクチュエータ6
−2用の方向切換弁5−2を駆動する操作信号S2と、
予めアクチュエータ6−2の望ましい作動形態を考慮し
て設定(記憶)される操作信号S2とブリードオフ弁8
の開口面積要素a2との関数関係である開口特性に基づ
いて、開口面積要素a2を演算する。以下同様に、アク
チュエータ6−j用方向切換弁5−jを駆動する操作信
号Sjと、予めアクチュエータ6−jの望ましい作動形
態を考慮して設定(記憶)される操作信号Sjとブリー
ドオフ弁8の開口面積要素ajとの関数関係である開口
特性に基づいて、開口面積要素ajを演算する。なお、
これら各開口特性は、上記基準回転数Noに対応して設
定されるものであり、また例えば各アクチュエータに対
応して異ならせることもできる。また、何れも操作信号
の中立時からの入力操作にともなって開口面積要素が最
大開口から徐々に減少する特性となっており、例えば従
来のオープンセンタ形の方向切換弁のストロークに対す
るセンタバイパス絞りの開口面積特性を置換利用するこ
ともできる。
That is, in the second arithmetic function 30,
The fifth arithmetic function 34 is set (stored) in consideration of the operation signal S1 for driving the direction switching valve 5-1 for the actuator 6-1 in FIG. 1 and a desired operation mode of the actuator 6-1 in advance. Based on the opening characteristic, which is a functional relationship between the operation signal S1 and the opening area element a1 of the bleed-off valve 8,
The opening area element a1 is calculated. The actuator 6
An operation signal S2 for driving the direction switching valve 5-2 for -2,
An operation signal S2 and a bleed-off valve 8 which are set (stored) in advance in consideration of a desired operation form of the actuator 6-2
The opening area element a2 is calculated based on the opening characteristic which is a functional relationship with the opening area element a2. Similarly, an operation signal Sj for driving the direction switching valve 5-j for the actuator 6-j, an operation signal Sj set (stored) in advance in consideration of a desired operation mode of the actuator 6-j, and the bleed-off valve 8 The opening area element aj is calculated based on the opening characteristic which is a functional relationship with the opening area element aj. In addition,
These opening characteristics are set in accordance with the reference rotation speed No, and may be different depending on, for example, each actuator. In both cases, the opening area element gradually decreases from the maximum opening in response to an input operation from the neutral time of the operation signal. For example, the stroke of the center bypass throttle with respect to the stroke of the conventional open center type directional control valve is changed. The opening area characteristic can be replaced and used.

【0060】第6の演算機能35は、第5の演算機能3
4で求められた開口面積要素a1,a2,ajに基づい
て、ブリードオフ弁8の基準開口面積Atを演算する。
この第6の演算機能35では、例えば油圧ポンプの吐出
流路からタンクへ至るバイパス通路上に備えられる直列
配置の従来のオープンセンタ形の方向切換弁のセンタバ
イパス絞り部群の圧力・流量特性をただ一つの絞りに置
き換えた場合のその特性への置換可能な等価開口面積へ
の置換演算として、条件判定要素35−1、演算要素3
5−2及び35−3が設けられ、これらにより基準回転
数Noにおけるブリードオフ弁8の基準開口面積Atを
演算する。つまり、第5の演算機能34で求められた開
口面積要素a1,a2,ajを基にした条件判定要素3
5−1により、これら面積要素のうち少なくとも1つが
閉塞されるならば演算要素35−3が、それ以外ならば
演算要素35−2が選択され、基準開口面積Atが求め
られる。
The sixth arithmetic function 35 is the fifth arithmetic function 3
The reference opening area At of the bleed-off valve 8 is calculated based on the opening area elements a1, a2, aj obtained in step 4.
In the sixth arithmetic function 35, for example, a pressure / flow rate characteristic of a center bypass restricting section group of a conventional open center type directional control valve arranged in series on a bypass passage from a discharge flow path of a hydraulic pump to a tank is provided. When the aperture is replaced by only one aperture, the condition determination element 35-1 and the operation element 3
5-2 and 35-3 are provided, and the reference opening area At of the bleed-off valve 8 at the reference rotation speed No is calculated by these. That is, the condition determination element 3 based on the opening area elements a1, a2, and aj obtained by the fifth arithmetic function 34
By 5-1, if at least one of these area elements is closed, the operation element 35-3 is selected, otherwise, the operation element 35-2 is selected, and the reference opening area At is obtained.

【0061】第3の演算機能31は、第2の演算機能3
0で求めた基準開口面積Atと上記第1の演算機能20
で求めた係数knを掛け合わせ、ブリードオフ弁8の目
標開口面積A(=kn・At)を演算する。
The third arithmetic function 31 is the second arithmetic function 3
0 and the first arithmetic function 20 described above.
The target opening area A (= kn · At) of the bleed-off valve 8 is calculated by multiplying by the coefficient kn obtained in (1).

【0062】第4の演算機能32は、第3の演算機能3
1で求めた目標開口面積Aと、予め設定(記憶)される
目標開口面積Aとブリードオフ弁8の駆動電流Itとの
関数関係に基づいて、ブリードオフ弁8の駆動信号It
を演算・出力する。なお、上述した関数関係は、目標開
口面積Aが0のとき駆動電流Itは最大値をとり、目標
開口面積Aが増加するにしたがって駆動電流Itの値が
減少する関係となっている。
The fourth arithmetic function 32 is a third arithmetic function 3
1 and a drive signal It for the bleed-off valve 8 based on a functional relationship between the target opening area A set in advance and the preset target opening area A and the drive current It for the bleed-off valve 8.
Is calculated and output. Note that the functional relationship described above is such that the drive current It takes the maximum value when the target opening area A is 0, and the drive current It decreases as the target opening area A increases.

【0063】第9の演算機能33は、アクチュエータ6
−1用の方向切換弁5−1を駆動する操作信号S1と、
予め設定(記憶)される操作信号S1との方向切換弁5
−1の駆動信号I1,I1′との関数関係に基づいて、
方向切換弁5−1の駆動信号I1,I1′を演算・出力
する。また、アクチュエータ6−2用の方向切換弁5−
2を駆動する操作信号S2と、予め設定(記憶)される
操作信号S2との方向切換弁5−2の駆動信号I2,I
2′との関数関係に基づいて、方向切換弁5−2の駆動
信号I2,I2′を演算・出力する。以下同様に、アク
チュエータ6−J用の方向切換弁5−jを駆動する操作
信号Sjと、予め設定(記憶)される操作信号Sjと方
向切換弁5−jの駆動信号Ij,Ijとの関数関係に基
づいて、方向切換弁5−jの駆動信号Ij,Ij′を演
算・出力する。なお、上述した関数関係は、操作信号の
中立時、すなわち操作信号が0のとき駆動電流は最小値
をとり、中立時からの入力操作にともなって意図した方
向制御側への駆動電流の値が増加するとともに、他方向
側への駆動電流は最小値を保持する関係となっている。
The ninth operation function 33 is a function of the actuator 6
An operation signal S1 for driving the direction switching valve 5-1 for -1;
Direction switching valve 5 with operation signal S1 set (stored) in advance
-1 based on the functional relationship with the drive signals I1 and I1 ',
The drive signals I1 and I1 'for the direction switching valve 5-1 are calculated and output. Also, a direction switching valve 5- for the actuator 6-2.
2 and a drive signal I2, I of the direction switching valve 5-2 between an operation signal S2 that is set (stored) in advance.
Based on the functional relationship with 2 ', the drive signals I2 and I2' for the direction switching valve 5-2 are calculated and output. Similarly, a function of an operation signal Sj for driving the direction switching valve 5-j for the actuator 6-J, a function of an operation signal Sj set (stored) in advance and driving signals Ij, Ij of the direction switching valve 5-j. Based on the relationship, drive signals Ij and Ij 'for direction switching valve 5-j are calculated and output. Note that the above-described functional relationship is such that when the operation signal is neutral, that is, when the operation signal is 0, the drive current takes a minimum value, and the value of the drive current to the direction control side intended with the input operation from the neutral time is As it increases, the driving current in the other direction has a relationship of maintaining a minimum value.

【0064】このように構成した本実施形態の方向切換
弁及びブリードオフ弁の動作は、以下の通りである。
The operation of the directional control valve and the bleed-off valve of the present embodiment configured as described above is as follows.

【0065】例えば、原動機7の回転数Neが基準回転
数Noで運転されているとすると、回転数検出センサ1
2を介し回転数信号Snがコントローラ10に入力さ
れ、コントローラ10の第1の演算機能20により、 kn=Ne/No=No/No=1 と、係数kn=1が求められる。更に、アクチュエータ
6の停止あるいは駆動を意図した操作レバー装置9から
の操作中立あるいは入力操作された操作信号S1,S
2,Sjがコントローラ10に入力される。これらそれ
ぞれの操作信号S1,S2,Sjに応じてコントローラ
10の第9の演算機能33でそれぞれの駆動電流I1,
I1′,…,IJ,Ij′が求められ、これら駆動電流
がそれぞれの方向切換弁5の駆動部に与えられる。これ
により、各方向切換弁がそれぞれ意図された中立状態あ
るいは方向側に切り換えられる。
For example, if the rotation speed Ne of the prime mover 7 is operating at the reference rotation speed No, the rotation detection sensor 1
2, the rotation speed signal Sn is input to the controller 10, and the first arithmetic function 20 of the controller 10 determines kn = Ne / No = No / No = 1 and a coefficient kn = 1. Further, operation signals S1 and S1 that are operated neutral or input from the operation lever device 9 intended to stop or drive the actuator 6
2 and Sj are input to the controller 10. The ninth operation function 33 of the controller 10 responds to the respective operation signals S1, S2, and Sj by using the respective drive currents I1,
I1 ',..., IJ, Ij' are obtained, and these drive currents are supplied to the drive units of the respective directional control valves 5. Thereby, each directional control valve is switched to the intended neutral state or directional side.

【0066】これと同時に、これら操作信号S1,S
2,Sjに基づいて第2の演算機能30の第5の演算機
能34によりブリードオフ弁8の開口面積要素a1,a
2,ajがそれぞれ求められ、これら開口面積要素a
1,a2,ajに基づいて第3の演算機能35により基
準開口面積Atが求められる。
At the same time, these operation signals S1, S
2, Sj, the opening area elements a1, a of the bleed-off valve 8 by the fifth arithmetic function 34 of the second arithmetic function 30.
2, aj are obtained, respectively, and these opening area elements a
The reference opening area At is obtained by the third arithmetic function 35 based on 1, a2, and aj.

【0067】すなわち、第5の演算機能34で求められ
た開口面積要素a1,a2,ajを基にした条件判定要
素35−1により、これら面積要素のうち少なくとも1
つが閉塞される(開口面積要素=0)ならば演算要素3
5−3が選択され、基準開口面積Atが、 At=0 と求められ、それ以外ならば演算要素35−2が選択さ
れ、基準開口面積Atが、
That is, at least one of these area elements is determined by the condition determining element 35-1 based on the opening area elements a1, a2 and aj obtained by the fifth arithmetic function.
If one is closed (opening area element = 0), operation element 3
5-3 is selected and the reference opening area At is obtained as At = 0. Otherwise, the operation element 35-2 is selected, and the reference opening area At is calculated as follows.

【0068】[0068]

【数1】 (Equation 1)

【0069】と求められ、何れか一方の演算式により基
準開口面積Atが求められる。ここで、このように場合
分けして基準開口面積Atを求めるのは、少なくとも1
つの開口面積要素が閉塞される(開口面積要素=0)場
合は、演算要素35−2の(6)式で1/ai2(i=
1〜j)=∞となり、演算不可となるからである。
The reference opening area At is determined by one of the arithmetic expressions. Here, the reference opening area At is determined at least by one of the cases as described above.
When one opening area element is closed (opening area element = 0), 1 / ai 2 (i =
1 to j) = ∞, and the calculation becomes impossible.

【0070】そして第3の演算機能31により、この基
準開口面積Atに上記第1の演算機能20により求めた
係数kn=1を掛け合わせ、ブリードオフ弁8の目標開
口面積Aが、 A=kn・At=At と求められる。
Then, the third arithmetic function 31 multiplies the reference opening area At by the coefficient kn = 1 obtained by the first arithmetic function 20 to obtain the target opening area A of the bleed-off valve 8 as follows: A = kn・ At = At is obtained.

【0071】更に、第4の演算機能32により、上述し
た目標開口面積Aに相応する駆動電流Itが求められ、
この駆動電流がブリードオフ弁8の駆動部に与えられ
る。これにより、ブリードオフ弁8は第3の演算機能3
1で求めた目標開口面積Aに切り換えられる。
Further, a drive current It corresponding to the above-described target opening area A is obtained by the fourth arithmetic function 32,
This drive current is supplied to the drive section of the bleed-off valve 8. As a result, the bleed-off valve 8 has the third arithmetic function 3
The target opening area A obtained in step 1 is switched.

【0072】ここで、例えば、原動機7の回転数が半減
設定され、回転数Ne=No/2で運転されたとする
と、回転数検出センサ12によりこれが検出され、コン
トローラ10の第1の演算機能20により、 kn=Ne/No=(No/2)/No=1/2 と、係数kn=1/2が求められる。
Here, for example, if the rotation speed of the prime mover 7 is set to be halved and the motor 7 is operated at the rotation speed Ne = No / 2, this is detected by the rotation speed detection sensor 12 and the first arithmetic function 20 of the controller 10 is performed. Kn = Ne / No = (No / 2) / No = 1/2 and the coefficient kn = 1/2 are obtained.

【0073】方向切換弁は、上記同様、それぞれの操作
信号S1,S2,Sjに基づいてコントローラ10の第
9の演算機能33でそれぞれの駆動電流が求められ、こ
れにより、各方向切換弁はそれぞれ意図された状態に切
り換えられる。
In the directional control valve, the respective drive currents are obtained by the ninth arithmetic function 33 of the controller 10 based on the respective operation signals S1, S2, and Sj, as described above. Switch to the intended state.

【0074】これと同時に、これら操作信号S1,S
2,Sjに基づいて第2の演算機能30の第5の演算機
能34によりブリードオフ弁8の開口面積要素a1,a
2,ajがそれぞれ求められ、これら開口面積要素a
1,a2,ajに基づいて第3の演算機能35により基
準開口面積Atが求められる。
At the same time, these operation signals S1, S
2, Sj, the opening area elements a1, a of the bleed-off valve 8 by the fifth arithmetic function 34 of the second arithmetic function 30.
2, aj are obtained, respectively, and these opening area elements a
The reference opening area At is obtained by the third arithmetic function 35 based on 1, a2, and aj.

【0075】すなわち、第5の演算機能34で求められ
た開口面積要素a1,a2,ajを基にした条件判定要
素35−1により、演算要素35−3あるいは演算要素
35−2の何れか一方の演算式が選択され、基準開口面
積Atが求められる。
That is, the condition determining element 35-1 based on the opening area elements a1, a2, aj obtained by the fifth calculating function 34 determines whether one of the calculating element 35-3 and the calculating element 35-2. Is selected, and the reference opening area At is obtained.

【0076】そして第3の演算機能31により、この基
準開口面積Atに上記第1の演算機能20により求めた
係数kn=1/2を掛け合わせ、ブリードオフ弁8の目
標開口面積Aが、 A=kn・At=At/2 と求められる。
Then, the third arithmetic function 31 multiplies the reference opening area At by the coefficient kn = 1 / determined by the first arithmetic function 20 to obtain the target opening area A of the bleed-off valve 8 as A = Kn · At = At / 2.

【0077】更に、第4の演算機能32により、上述し
た目標開口面積Aに相応する駆動電流Itが求められ、
これによりブリードオフ弁8は第3の演算機能31で求
めた目標開口面積A(=At/2)に切り換えられる。
Further, a drive current It corresponding to the above-described target opening area A is obtained by the fourth arithmetic function 32.
Thereby, the bleed-off valve 8 is switched to the target opening area A (= At / 2) obtained by the third arithmetic function 31.

【0078】したがって、原動機7の回転数が半減設定
され運転される場合には、ブリードオフ弁8は、その開
口面積が、基準回転数時に対して1/2倍、つまり、第
1の演算機能20による係数kn(=Ne/No)倍の
開口量となるように駆動制御されることになる。
Therefore, when the motor 7 is operated with the rotation speed set to half, the bleed-off valve 8 has an opening area that is 1/2 times the reference rotation speed, that is, the first calculation function. The drive control is performed so that the opening amount becomes a coefficient kn (= Ne / No) times as large as 20.

【0079】このように制御する目的は、本発明の技術
課題である回転数の低下にともなう油圧ポンプ1の最小
吐出流量の減少によるメータリングの後退を防止するた
めに基準回転数からの低下割合分(係数kn倍)、ブリ
ードオフ弁8をより絞り込むよう制御することにある。
The purpose of such control is to prevent the metering from retreating due to a decrease in the minimum discharge flow rate of the hydraulic pump 1 due to a decrease in the rotational speed, which is a technical problem of the present invention. In other words, the bleed-off valve 8 is controlled so as to be further narrowed down by a factor (coefficient kn).

【0080】ここで、従来のオープンセンタ形の方向切
換弁を備えた油圧駆動装置では、前述したように回転数
の低下にともなう油圧ポンプ1の最小吐出流量の低下に
よりメータリングの後退を生じる。
Here, in the conventional hydraulic drive device having an open center type directional control valve, metering retreats due to a decrease in the minimum discharge flow rate of the hydraulic pump 1 due to a decrease in the rotation speed as described above.

【0081】すなわち、従来の油圧駆動装置では、図1
3(B)に示すように、原動機回転数の低下に伴いポン
プ最小吐出流量Qpminが低下すると同一ストロークのセ
ンタバイパス開度aにおいてポンプ吐出圧限界Psが低
下してしまう。よって、アクチュエータ負荷圧が同一で
あっても、より大きくストロークさせセンタバイパスを
絞り込まなければアクチュエータを駆動するためのポン
プ吐出圧が確保されず、したがって図13(C)に示す
ようにストロークさせてもメータイン流量が得られず、
アクチュエータが動かない不感帯が大きくなるととも
に、メータイン流量を制御可能な有効ストロークが減少
するので操作性が悪化する。すなわち、メータリングの
後退を生じる。
That is, in the conventional hydraulic drive, FIG.
As shown in 3 (B), the pump discharge pressure limit Ps in the center bypass opening a same stroke when the pump minimum discharge flow rate Q pmin with the decrease of the engine rotational speed is lowered is lowered. Therefore, even if the actuator load pressure is the same, the pump discharge pressure for driving the actuator cannot be secured unless the stroke is made larger and the center bypass is narrowed. Therefore, even if the stroke is made as shown in FIG. Meter-in flow rate cannot be obtained,
The dead zone in which the actuator does not move increases, and the effective stroke for controlling the meter-in flow rate decreases, so that the operability deteriorates. That is, the metering retreats.

【0082】本実施形態では、更に、回転数低下による
ポンプ最小吐出流量の減少を、基準回転数からの低下割
合として係数kn倍となるよう油圧ポンプのネガティブ
流量制御特性を設定する。つまり、次式の如く設定す
る。
In this embodiment, the negative flow rate control characteristic of the hydraulic pump is set so that the decrease in the pump minimum discharge flow rate due to the decrease in the rotational speed becomes a coefficient kn times as a decrease ratio from the reference rotational speed. That is, it is set as in the following equation.

【0083】 Qpmin=kn・Qpmin * (7) Qpmin *:基準回転数時のポンプ最小吐出流量この場
合、上述したポンプ吐出圧限界Psは次の通りとなる。
Q pmin = kn · Q pmin * (7) Q pmin * : pump minimum discharge flow rate at reference rotation speed In this case, the above-described pump discharge pressure limit Ps is as follows.

【0084】 Ps=(Qpmin/C・A)2 (8) =(kn・Qpmin */C・kn・At)2 =(Qpmin */C・At)2 =Ps* Ps*:基準回転数時のポンプ吐出圧限界 At:基準回転数時のブリードオフ弁の開口面積 すなわち、原動機回転数の低下においてポンプ最小流量
が低下しても基準回転数No時と等しいポンプ吐出圧限
界が得られる。よって、メータリングの後退を防止する
ことができ、同一の操作性が維持できる。
Ps = ( Qpmin / C · A) 2 (8) = (kn · Qpmin * / C · kn · At) 2 = ( Qpmin * / C · At) 2 = Ps * Ps * : Reference Pump discharge pressure limit at rotation speed At: Open area of bleed-off valve at reference rotation speed That is, even if the pump minimum flow rate decreases at a lowering of the motor rotation speed, a pump discharge pressure limit equal to that at reference rotation speed No is obtained. Can be Therefore, retreat of metering can be prevented, and the same operability can be maintained.

【0085】次に、このような関係が得られるネガティ
ブ流量制御に係わるポンプの傾転制御に関し、その処理
フローを説明する。
Next, a description will be given of the processing flow of the tilt control of the pump related to the negative flow rate control which obtains such a relationship.

【0086】図3は、本発明のネガティブ流量制御に関
する特性図であり、上述の関係、すなわち回転数低下に
よるポンプ最小吐出流量の減少を、基準回転数からの低
下割合として係数kn倍となるよう設定した油圧ポンプ
1のネガティブ流量制御特性である。
FIG. 3 is a characteristic diagram relating to the negative flow rate control of the present invention. The above-mentioned relationship, that is, the decrease in the minimum pump discharge flow rate due to the decrease in the rotational speed becomes a coefficient kn times as a decrease ratio from the reference rotational speed. It is a set negative flow control characteristic of the hydraulic pump 1.

【0087】この場合、基準回転数Ne=No時のポン
プ最小吐出流量をA点(Qpmin *)とし、仮に回転数が
半減したNe=No/2のときC点(Qpmin */2)と
なるよう関係式を構成する。すなわち、その関係とは、
切片Do及び上述の係数knを基にする傾き−K/kn
で、ネガティブ流量制御に係わる油圧ポンプ1の傾転量
Dpがバイパス通過流量Qtと関係づけられればよい。
In this case, the pump minimum discharge flow rate when the reference rotation speed Ne = No is point A (Q pmin * ), and when the rotation speed is reduced by half to Ne = No / 2, point C (Q pmin * / 2) The relational expression is constructed so that That is, the relationship is
Slope −K / kn based on intercept Do and the above-described coefficient kn
Thus, the tilt amount Dp of the hydraulic pump 1 related to the negative flow rate control may be related to the bypass passing flow rate Qt.

【0088】したがって、コントローラ10は、図3に
示すネガティブ流量制御特性が得られるように油圧ポン
プ1の傾転制御装置2を駆動制御する部分として、図4
に示すように、ポンプネガティブ流量制御及び傾転制御
装置の駆動に係わる第7及び第8の演算機能40及び4
1とを有している。
Accordingly, the controller 10 serves as a portion for controlling the tilt control device 2 of the hydraulic pump 1 so as to obtain the negative flow control characteristics shown in FIG.
As shown in FIG. 7, seventh and eighth arithmetic functions 40 and 4 related to the drive of the pump negative flow rate control and tilt control device.
And 1.

【0089】第7の演算機能40は、検出したバイパス
流量信号Sqによる現在のバイパス流量Qtと上述の第
1の演算機能20により求められる係数knとに基づい
て、ネガティブ流量制御される油圧ポンプ1の目標傾転
量(目標押しのけ容積)Dpを演算する。この第7の演
算機能40では、油圧ポンプ1の駆動源である原動機7
の回転数に応じた可変化したネガティブ流量制御特性、
すなわち図4の如き傾きが可変化した特性となるよう考
慮して予め設定される信号Sqとポンプ傾転量Dpとの
関数関係を示す演算要素40−1及び40−2が設けら
れ、これらによりネガティブ流量制御される油圧ポンプ
1の目標傾転量Dpを演算する。つまり、バイパス流量
Sqと上記第1の演算機能20により求められた係数k
nを基にした演算要素40−1の特性式D=Do−(K
/kn)Qt(傾きK/kn、切片Do、バイパス流量
Qt)と、演算要素40−2のリミッタを介して油圧ポ
ンプ1の目標傾転量Dpが求められる。
The seventh arithmetic function 40 is a hydraulic pump 1 that is negatively flow-controlled based on the current bypass flow rate Qt based on the detected bypass flow rate signal Sq and the coefficient kn obtained by the first arithmetic function 20 described above. Of the target displacement amount (target displacement volume) Dp. In the seventh arithmetic function 40, the prime mover 7 which is a driving source of the hydraulic pump 1 is
Negative flow rate control characteristics variable according to the number of rotations of the
That is, there are provided calculation elements 40-1 and 40-2 indicating the functional relationship between the signal Sq and the pump displacement amount Dp which are set in advance in consideration of the variable characteristics of the inclination as shown in FIG. A target tilt amount Dp of the hydraulic pump 1 controlled by the negative flow rate is calculated. That is, the bypass flow rate Sq and the coefficient k obtained by the first arithmetic function 20 are used.
n = D-Do- (K
/ Kn) Qt (slope K / kn, intercept Do, bypass flow rate Qt) and the target tilt amount Dp of the hydraulic pump 1 are obtained via the limiter of the computing element 40-2.

【0090】第8の演算機能41は、第7の演算機能4
0で求めた目標傾転量Dpと、予め設定(記憶)される
目標傾転量Dpと油圧ポンプ1の傾転制御装置2の駆動
電流Ipとの関数関係に基づいて、傾転制御装置2の駆
動信号Ipを演算・出力する。なお、上述した関数関係
は、目標傾転量Dpが増加するにしたがって駆動電流I
pの値が増加する関係となっている。
The eighth arithmetic function 41 is the seventh arithmetic function 4
0 based on the functional relationship between the target tilt amount Dp obtained at 0 and the preset (stored) target tilt amount Dp and the drive current Ip of the tilt control device 2 of the hydraulic pump 1. Is calculated and output. It should be noted that the above-described functional relationship indicates that as the target tilt amount Dp increases, the drive current I
The relationship is such that the value of p increases.

【0091】このように構成した実施例のネガティブ流
量制御に係わる動作を、更に図5を用い説明する。図5
は、本実施形態でのバイパス流量とネガティブ流量制御
との関係を示している。
The operation related to the negative flow rate control of the embodiment configured as described above will be further described with reference to FIG. FIG.
Shows the relationship between the bypass flow rate and the negative flow rate control in the present embodiment.

【0092】図5において、第1象限は、バイパス流量
Qtとこのバイパス流量相当の電気的な流量信号Sqと
の関係を示しており、これは図1の流量計11による検
出特性であり、次式の関係にある。
In FIG. 5, the first quadrant shows the relationship between the bypass flow rate Qt and the electrical flow rate signal Sq corresponding to the bypass flow rate, which is the detection characteristic of the flow meter 11 in FIG. It is in the relationship of the formula.

【0093】Sq=k1′・Qt (9) 第2象限は流量信号Sqと油圧ポンプ1の傾転量Dpと
の関係を示しており、これは上述したコントローラ10
の第7及び第8の演算機能40及び41により演算・傾
転駆動されることで達成されるネガティブ流量制御特性
であり、次式の関係にある。
Sq = k1 '· Qt (9) The second quadrant indicates the relationship between the flow signal Sq and the amount of displacement Dp of the hydraulic pump 1, which is determined by the controller 10 described above.
Are the negative flow rate control characteristics achieved by the calculation and tilt drive by the seventh and eighth calculation functions 40 and 41, and have the following relationship.

【0094】 Dp=Do−(k2′/kn)・Sq (10) 第3象限は油圧ポンプ1の傾転量Dpと油圧ポンプ1の
吐出流量Qpとの関係を示しており、油圧ポンプ1の吐
出流量Qpは原動機回転数Neに比例する。
Dp = Do− (k2 ′ / kn) · Sq (10) The third quadrant indicates the relationship between the tilt amount Dp of the hydraulic pump 1 and the discharge flow rate Qp of the hydraulic pump 1. The discharge flow rate Qp is proportional to the motor rotation speed Ne.

【0095】Qp=k3・Dp・Ne (11) よって、第4象限には、バイパス流量Qtとネガティブ
流量制御されたポンプ吐出流量Qpとの関係が示される
ことになる。
Qp = k3 · Dp · Ne (11) Therefore, the fourth quadrant indicates the relationship between the bypass flow rate Qt and the negatively controlled pump discharge flow rate Qp.

【0096】したがって、バイパス流量Qtに応じた流
量信号Sqに対して、流量信号Sq及び係数knを基に
定められたポンプ傾転量Dpでエンジン回転数倍した流
量が油圧ポンプ1から吐出されるというように、これら
の関係が繰り返され、本実施形態のネガティブ流量制御
がなされる。
Accordingly, the hydraulic pump 1 discharges a flow rate that is the engine speed multiplied by the pump displacement Dp determined based on the flow rate signal Sq and the coefficient kn with respect to the flow rate signal Sq corresponding to the bypass flow rate Qt. Thus, these relationships are repeated, and the negative flow rate control of the present embodiment is performed.

【0097】この場合、第4象限で示されるバイパス流
量Qtとポンプ吐出流量Qpの関係は、上記(5)〜
(7)式を展開して整理すると、次式となる。
In this case, the relationship between the bypass flow rate Qt and the pump discharge flow rate Qp shown in the fourth quadrant is as described in the above (5) to (5).
The following equation is obtained by developing and organizing the equation (7).

【0098】 Qp=k3・Ne・(Do−k1′・k2′・Qt/kn) (12) ここで、油圧ポンプ1の最小吐出流量Qpminは、上式及
びQp=Qt及び原動機7の運転回転数Ne=kn・N
oを用いて整理すると次式で示される。
Qp = k3 · Ne · (Do−k1 ′ · k2 ′ · Qt / kn) (12) Here, the minimum discharge flow rate Qpmin of the hydraulic pump 1 is expressed by the above equation, Qp = Qt, and the operation of the prime mover 7. Rotation speed Ne = kn · N
When rearranging using o, it is shown by the following equation.

【0099】[0099]

【数2】 (Equation 2)

【0100】今、原動機7が基準回転数で運転されたN
e=Noとすると、上述の第1の演算機能20により係
数kn=No/No=1が求められている。したがっ
て、基準回転数時の最小吐出流量Qpmin *は、
Now, when the prime mover 7 is operated at the reference rotational speed, N
Assuming that e = No, the first arithmetic function 20 determines the coefficient kn = No / No = 1. Therefore, the minimum discharge flow rate Q pmin * at the reference rotation speed is:

【0101】[0101]

【数3】 (Equation 3)

【0102】となり、図5中のA点で示される。また例
えば、回転数が半減設定されたNe=No/2で運転さ
れたとすると、上述の第1の演算機能20により係数k
n=(No/2)/No=1/2が求められている。し
たがって、この回転数時の最小吐出流量Qpminは、
And is shown by point A in FIG. Further, for example, if the operation is performed at Ne = No / 2 where the rotation speed is set to half, the coefficient k is calculated by the first arithmetic function 20 described above.
n = (No / 2) / No = 1/2 is required. Therefore, the minimum discharge flow rate Qpmin at this rotation speed is:

【0103】[0103]

【数4】 (Equation 4)

【0104】となり、図5中のC点で示されるようにポ
ンプ最小吐出流量が半減される。
The minimum discharge flow rate of the pump is reduced by half as shown by point C in FIG.

【0105】つまり、図4に示した第7及び第8の演算
機能40及び41による本実施形態のネガティブ流量制
御によれば、原動機7の回転数低下によるポンプ最小吐
出流量Qpminの減少を、基準回転数からの低下割合とし
て係数kn倍(Qpmin=kn・Qpmin *)となるよう油
圧ポンプ1のネガティブ流量制御特性が設定できるの
で、先に述べたブリードオフ弁8の駆動制御と相まっ
て、原動機回転数の低下にともなってポンプ最小吐出流
量が低下しても、基準回転数No時と等しいポンプ吐出
圧限界が得られるから、メータリングの後退を防止する
ことができ、同一の操作性が維持できる。
That is, according to the negative flow rate control of the present embodiment by the seventh and eighth arithmetic functions 40 and 41 shown in FIG. 4, the decrease in the pump minimum discharge flow rate Q pmin due to the decrease in the rotation speed of the prime mover 7 is Since the negative flow rate control characteristic of the hydraulic pump 1 can be set so as to be a coefficient kn (Q pmin = kn · Q pmin * ) as a rate of decrease from the reference rotation speed, the drive control of the bleed-off valve 8 described above is combined. Even if the pump minimum discharge flow rate decreases with a decrease in the motor rotation speed, a pump discharge pressure limit equal to that at the reference rotation speed No can be obtained, so that the metering can be prevented from retreating and the same operability can be obtained. Can be maintained.

【0106】図5に戻り、その第4象限は、本発明にお
けるバイパス流量Qtとネガティブ流量制御されたポン
プ吐出流量Qpとの関係を示している。ここで、本実施
形態のネガティブ流量制御もやはりバイパス流量Qtの
減少に応じてポンプ吐出流量Qpを増加させるので、ポ
ンプ吐出流量Qpとバイパス流量Qtとの差がメータイ
ン流量となる。例えば、原動機回転数Ne=Noの場
合、中立時のA点から、バイパス流量Qtの低下に従い
ポンプ吐出流量Qpが増加し、最大流量へ達する実線の
特性となり、このポンプ吐出流量特性からバイパス流量
分を差し引いた破線がメータイン流量特性を示してい
る。したがって、原動機回転数Ne=No(高回転)の
時は、大流量・高出力時であり、このエネルギ損失は見
かけ上小さく、またこの場合は、図12で示した従来の
ネガティブ流量制御におけるエネルギ損失と同等であ
る。
Returning to FIG. 5, the fourth quadrant shows the relationship between the bypass flow rate Qt and the pump discharge flow rate Qp subjected to the negative flow rate control in the present invention. Here, also in the negative flow rate control of the present embodiment, the pump discharge flow rate Qp is increased according to the decrease of the bypass flow rate Qt, so that the difference between the pump discharge flow rate Qp and the bypass flow rate Qt is the meter-in flow rate. For example, when the rotation speed of the motor is Ne = No, the pump discharge flow rate Qp increases as the bypass flow rate Qt decreases from the point A at the time of neutral, and becomes a characteristic indicated by a solid line reaching the maximum flow rate. The dashed line obtained by subtracting indicates the meter-in flow rate characteristic. Therefore, when the motor rotation speed Ne = No (high rotation), the flow rate is high and the output is high, and this energy loss is apparently small. In this case, the energy loss in the conventional negative flow rate control shown in FIG. Equivalent to loss.

【0107】しかしながら、回転数を半減させたNe=
No/2場合には、中立時のC点からポンプ吐出流量Q
pが増加する実線のポンプ吐出流量特性と、これからバ
イパス流量分を差し引いた1点鎖線のメータイン流量特
性となり、従来技術を示す図12のNe=No/2場合
に比べ、同一のメータイン流量を得るバイパス流量Qt
が極めて少なくてすむ。すなわち、本実施形態では、従
来技術に対してバイパス流量Qpは約係数kn倍減少
し、このNe=No/2の場合、バイパス流量Qpは約
1/2ですむ。よって、バイパス流量Qpによるエネル
ギ損失が極めて小さくなる。つまり、図4に示した第7
及び第8の演算機能40及び41によるネガティブ流量
制御によれば、原動機の低速運転時においてエネルギ効
率が向上できる。
However, Ne = halved rotation speed =
In the case of No / 2, the pump discharge flow rate Q from the neutral point C
The pump discharge flow rate characteristic of the solid line where p increases and the meter-in flow rate characteristic of the one-dot chain line obtained by subtracting the bypass flow rate therefrom are obtained. Bypass flow rate Qt
Is extremely small. That is, in the present embodiment, the bypass flow rate Qp is reduced by about a factor kn compared to the conventional technique, and when Ne = No / 2, the bypass flow rate Qp can be reduced to about 1/2. Therefore, the energy loss due to the bypass flow rate Qp is extremely small. That is, the seventh line shown in FIG.
According to the negative flow rate control by the eighth arithmetic functions 40 and 41, the energy efficiency can be improved during the low-speed operation of the prime mover.

【0108】以上のように本実施形態によれば、原動機
の低速運転に際し、回転数に応じてブリードオフ弁を適
切により絞り込み、メータリングの後退を防止し、高速
運転時と同一の操作性を確保できるとともに、回転数に
応じてネガティブ流量制御特性が補正され、バイパス流
量によるエネルギ損失を抑え、従来に比べエネルギ効率
を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, at the time of low-speed operation of the prime mover, the bleed-off valve is appropriately narrowed according to the number of revolutions to prevent the metering from retreating, and the same operability as at the time of high-speed operation is obtained. In addition to the above, the negative flow rate control characteristic is corrected in accordance with the number of revolutions, the energy loss due to the bypass flow rate is suppressed, and the energy efficiency can be improved as compared with the related art.

【0109】また、ブリードオフ弁の開口面積制御に関
し、従来のオープンセンタ形の方向切換弁のセンタバイ
パス絞り部群の圧力・流量特性を置換するよう構成した
ので、クローズドセンタ形の方向切換弁を用いてバイパ
ス流量を制御しながらアクチュエータを駆動できるよう
になり、方向切換弁を簡素化、小型化することができ、
安価な油圧駆動装置が提供できる。
Further, with regard to the control of the opening area of the bleed-off valve, since the pressure / flow rate characteristics of the center bypass restricting section group of the conventional open center type directional control valve are replaced, the closed center type directional control valve can be used. The actuator can be driven while controlling the bypass flow rate by using the directional control valve.
An inexpensive hydraulic drive can be provided.

【0110】本発明の第2の実施形態を図6及び図7に
より説明する。上記実施形態では原動機の回転数低下に
伴うメータリングの後退とエネルギ損失の両方を改善す
るものであるが、本実施形態は前者の原動機の回転数低
下に伴うメータリングの後退のみを改善するものであ
る。図中、図2及び図4に示す機能と同等の機能には同
じ符号を付している。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the above embodiment, both the retraction and the energy loss of the metering due to the decrease in the rotation speed of the prime mover are improved, but the present embodiment improves only the retreat of the metering due to the decrease in the rotation speed of the prime mover. It is. In the figure, functions equivalent to the functions shown in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals.

【0111】図6において、コントローラ10(図1参
照)は、方向切換弁及びブリードオフ弁の駆動制御する
部分として、原動機回転数に係わる第1の演算機能20
Aと、ブリードオフ弁8の駆動制御に係わる第2、第3
及び第4の演算機能30,31及び32と、方向切換弁
の駆動制御に係わる第9の演算機能33とを有し、ブリ
ードオフ弁8の駆動制御に係わる第2の演算機能30は
第5及び第6の演算機能34,34からなっている。第
2〜第6の演算機能30〜35は図2に示す第1の実施
形態のものと同じである。
In FIG. 6, a controller 10 (see FIG. 1) includes a first arithmetic function 20 relating to the rotation speed of the prime mover as a part for controlling the driving of the direction switching valve and the bleed-off valve.
A, and second and third related to drive control of the bleed-off valve 8.
And a fourth arithmetic function 30, 31, and 32, and a ninth arithmetic function 33 related to the drive control of the directional control valve. The second arithmetic function 30 related to the drive control of the bleed-off valve 8 is the fifth arithmetic function. And a sixth arithmetic function 34, 34. The second to sixth arithmetic functions 30 to 35 are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

【0112】また、図7において、コントローラ10
は、油圧ポンプ1の傾転制御装置2を駆動制御する部分
として第7及び第8の演算機能40A及び41とを有
し、第7の演算機能40Aは、検出したバイパス流量信
号Sqによる現在のバイパス流量Qtに基づいてネガテ
ィブ流量制御される油圧ポンプ1の目標傾転量(目標押
しのけ容積)Dpを演算する演算要素40A−1及び4
0−2からなっている。第7演算機能40Aの演算要素
40−2及び第8演算機能41は図4に示す第1の実施
形態のものと同じである。
In FIG. 7, the controller 10
Has seventh and eighth arithmetic functions 40A and 41 as a part for driving and controlling the tilt control device 2 of the hydraulic pump 1, and the seventh arithmetic function 40A is configured to perform the current operation based on the detected bypass flow rate signal Sq. Arithmetic elements 40A-1 and 4A for calculating a target tilt amount (target displacement) Dp of the hydraulic pump 1 that is negatively flow-controlled based on the bypass flow rate Qt.
0-2. The operation element 40-2 and the eighth operation function 41 of the seventh operation function 40A are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

【0113】図6の第1演算機能20A及び図7の第7
演算機能40Aの演算要素40−1について説明する。
The first arithmetic function 20A in FIG. 6 and the seventh arithmetic function in FIG.
The operation element 40-1 of the operation function 40A will be described.

【0114】図1に示す油圧駆動装置において、油圧ポ
ンプ1のネガティブ流量制御が従来のままであるとする
と、バイパス流量とネガティブ流量制御との関係は、図
11に示す従来のオープンセンタ形の方向切換弁を備え
た油圧駆動装置のものと同じとなり、ネガティブ流量制
御による油圧ポンプ1の吐出流量は、図11を用いて説
明した先の(1)〜(3)式で示される。
In the hydraulic drive device shown in FIG. 1, if the negative flow rate control of the hydraulic pump 1 is the same as the conventional one, the relationship between the bypass flow rate and the negative flow rate control is the same as that of the conventional open center type shown in FIG. This is the same as that of the hydraulic drive device provided with the switching valve, and the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 by the negative flow rate control is represented by the above-described equations (1) to (3) described with reference to FIG.

【0115】Pn=k1・Qt (1) Dp=Do−k2・Pn (2) Qp=k3・Dp・Ne (3) ここで、原動機の回転数Neにおけるポンプ最小吐出流
量Qpminは(4)式のQpmin=Qp=Qtの条件より、
Pn = k1 · Qt (1) Dp = Do−k2 · Pn (2) Qp = k3 · Dp · Ne (3) Here, the minimum pump discharge flow Qpmin at the rotation speed Ne of the prime mover is (4) From the condition of Q pmin = Qp = Qt in the equation,

【0116】[0116]

【数5】 (Equation 5)

【0117】で示される。したがって、回転数Ne=N
o(基準回転数)時の最小吐出流量Qpmin *及び任意の
回転数時の最小吐出流量Qpminは既知である。図12で
言えば、Ne=No時の点Aから回転数の低下にともな
い点Bへと最小吐出流量が低下する。
Are shown. Therefore, the rotation speed Ne = N
o (reference speed) the minimum discharge flow rate Q pmin * and minimum discharge flow rate Q pmin o'clock arbitrary rotation number of time is known. In FIG. 12, the minimum discharge flow rate decreases from point A when Ne = No to point B as the rotational speed decreases.

【0118】そして、もしセンターバイパス絞りの開口
面積に等価なブリードオフ弁8の開口面積が原動機の回
転数Neが低下しても補正されずに、基準回転数Ne=
No時と同じAtのままであるとすると、ポンプ吐出圧
限界Psは、 Ps=(Qpmin/C・At)2=(Qpmin/Qpmin *2・Ps* (17) なぜならば、Ps*=(Qpmin */C・At)2 (18) Ps*:基準回転数時のポンプ吐出圧限界 となる。よって、ポンプ吐出圧限界Psはその時のポン
プ最小吐出流量Qpminと基準回転数時におけるポンプ最
小吐出流量Qpmin *との比の2乗で低下してしまう。
If the opening area of the bleed-off valve 8 equivalent to the opening area of the center bypass throttle is not corrected even if the rotation speed Ne of the prime mover decreases, the reference rotation speed Ne =
Assuming that At remains the same as that at the time of No, the pump discharge pressure limit Ps is given by: Ps = (Q pmin / C · At) 2 = (Q pmin / Q pmin * ) 2 · Ps * (17) * = ( Qpmin * / C.At) 2 (18) Ps * : The pump discharge pressure limit at the reference rotation speed. Therefore, the pump discharge pressure limit Ps is lowered by the square of the ratio of the minimum pump discharge flow rate Q pmin * in at minimum pump discharge flow rate Q pmin and reference rotational speed at that time.

【0119】したがって、このような状況では、前述し
たようにメータリングが後退して操作性が劣化する。こ
れを防止するには、回転数が低下してもポンプ吐出圧限
界Psが基準回転数時のポンプ吐出圧限界Ps*と等し
くなるように、ブリードオフ弁8の開口面積をより絞り
込めばよい。
Therefore, in such a situation, as described above, the metering is retracted and the operability is deteriorated. To prevent this, the opening area of the bleed-off valve 8 may be further reduced so that the pump discharge pressure limit Ps becomes equal to the pump discharge pressure limit Ps * at the reference rotation speed even when the rotation speed decreases. .

【0120】つまり、Ps*=Psとなるためのブリー
ドオフ弁の開口面積Aは、任意の回転数をNe=kn・
Noとおけば、
That is, the opening area A of the bleed-off valve for satisfying Ps * = Ps is determined by setting an arbitrary rotation speed to Ne = kn ·
If you say No,

【0121】[0121]

【数6】 (Equation 6)

【0122】となるように設定する。Is set so that

【0123】図6における第1演算機能20Aは、検出
した回転数信号Snによる現在の回転数Neと予め設定
した上記の回転数Neと係数kAとの関係から、係数k
Aを演算する。第3の演算機能31は、第2の演算機能
30で求めた基準開口面積Atとこの第1の演算機能2
0Aで求めた係数kAを掛け合わせ、ブリードオフ弁8
の目標開口面積A(=kA・At)を演算する。
The first arithmetic function 20A in FIG. 6 calculates the coefficient k from the relationship between the current rotation number Ne based on the detected rotation number signal Sn and the above-mentioned preset rotation number Ne and coefficient kA.
A is calculated. The third arithmetic function 31 is based on the reference opening area At obtained by the second arithmetic function 30 and the first arithmetic function 2.
Multiply by the coefficient kA obtained at 0A, and bleed-off valve 8
Of the target opening area A (= kA · At) is calculated.

【0124】一方、油圧ポンプ1のネガティブ流量制御
は従来方式のままである。すなわち、図7における第7
演算機能40Aの演算要素40−1は、バイパス流量S
qのみを基にした従来のネガティブ流量制御の特性式D
=Do−KQt(傾きK、切片Do、バイパス流量Q
t)を用いて目標傾転量Dを計算し、演算要素40−2
のリミッタを介して油圧ポンプ1の目標傾転量Dpが求
められる。
On the other hand, the negative flow rate control of the hydraulic pump 1 is the same as the conventional method. That is, the seventh in FIG.
The calculation element 40-1 of the calculation function 40A has a bypass flow rate S
Characteristic expression D of conventional negative flow rate control based only on q
= Do-KQt (slope K, intercept Do, bypass flow rate Q
The target displacement amount D is calculated using t), and is calculated by the operation element 40-2.
The target tilt amount Dp of the hydraulic pump 1 is obtained through the limiter.

【0125】以上のように構成した本実施形態によれ
ば、原動機の低速運転に際し、回転数に応じてブリード
オフ弁を適切により絞り込み、メータリングの後退を防
止し、高速運転時と同一の操作性を確保できる。
According to the present embodiment configured as described above, at the time of low-speed operation of the prime mover, the bleed-off valve is appropriately narrowed down in accordance with the number of revolutions, to prevent the metering from retreating, and to perform the same operation as during high-speed operation. Nature can be secured.

【0126】[0126]

【発明の効果】本発明によれば、原動機の低速運転に際
し、回転数に応じてブリードオフ弁を適切により絞り込
み、メータリングの後退を防止し、持って高速運転時と
同一の操作性を確保できるとともに、回転数に応じてネ
ガティブ流量制御特性が補正され、バイパス流量による
エネルギ損失を抑え、従来に比べエネルギ効率を向上さ
せることができる。
According to the present invention, at the time of low-speed operation of the prime mover, the bleed-off valve is appropriately narrowed according to the number of revolutions to prevent the metering from retreating, thereby ensuring the same operability as during high-speed operation. In addition to this, the negative flow rate control characteristic is corrected according to the number of revolutions, the energy loss due to the bypass flow rate is suppressed, and the energy efficiency can be improved as compared with the related art.

【0127】また、ブリードオフ弁の開口面積制御に関
し、クローズドセンタ形の方向切換弁を用いてバイパス
流量を制御しながらアクチュエータを駆動できるように
なり、方向切換弁を簡素化、小型化することができ、安
価な油圧駆動装置が提供できる。
Further, regarding the opening area control of the bleed-off valve, the actuator can be driven while controlling the bypass flow rate by using a closed center type directional switching valve, so that the directional switching valve can be simplified and downsized. And an inexpensive hydraulic drive can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態による油圧駆動装置の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a hydraulic drive device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すコントローラでの方向切換弁とブリ
ードオフ弁の制御に係わる制御ブロック線図である。
FIG. 2 is a control block diagram relating to control of a direction switching valve and a bleed-off valve by the controller shown in FIG. 1;

【図3】第1の実施形態のネガティブ流量制御に関する
特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram relating to negative flow rate control of the first embodiment.

【図4】第1の実施形態のコントローラでの油圧ポンプ
のネガティブ流量制御に係わる制御ブロック線図であ
る。
FIG. 4 is a control block diagram relating to negative flow rate control of the hydraulic pump by the controller of the first embodiment.

【図5】第1の実施形態でのバイパス流量とネガティブ
流量制御との関係図である。
FIG. 5 is a relationship diagram between a bypass flow rate and negative flow rate control in the first embodiment.

【図6】本発明の第2の実施形態による油圧駆動装置の
コントローラによる方向切換弁とブリードオフ弁の制御
に係わる制御ブロック線図である。
FIG. 6 is a control block diagram related to control of a direction switching valve and a bleed-off valve by a controller of a hydraulic drive device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】第2の実施形態のコントローラでのネガティブ
流量制御に関する特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram relating to negative flow rate control by a controller according to the second embodiment.

【図8】従来の油圧駆動装置の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional hydraulic drive device.

【図9】他の従来の油圧駆動装置の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of another conventional hydraulic drive device.

【図10】更に他の従来の油圧駆動装置の構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram of still another conventional hydraulic drive device.

【図11】図9に示す油圧駆動装置でのバイパス流量と
ネガティブ流量制御との関係図である。
11 is a relationship diagram between a bypass flow rate and negative flow rate control in the hydraulic drive device shown in FIG.

【図12】従来の油圧駆動装置での原動機回転数に関す
るポンプ最小流量(傾転量)の関係図である。
FIG. 12 is a graph showing a relationship between a pump minimum flow rate (tilt amount) and a rotation speed of a motor in a conventional hydraulic drive device.

【図13】図10に示す従来の油圧駆動装置の特性を示
す図であり、(A)は方向切換弁のストロークに対する
開口面積線図、(B)は方向切換弁のストロークに対す
るポンプ吐出圧限界線図、(C)は方向切換弁のストロ
ークに対するメータイン流量線図である。
13A and 13B are diagrams showing characteristics of the conventional hydraulic drive device shown in FIG. 10, wherein FIG. 13A is an opening area diagram with respect to a stroke of a directional control valve, and FIG. The diagram (C) is a meter-in flow rate diagram for the stroke of the directional control valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可変容量型の油圧ポンプ 2 傾転制御装置(レギュレータ装置) 3 供給路 4 バイパス通路 5−1,5−2,5−3 方向切換弁 6−1,6−2,6−3 アクチュエータ 7 原動機 8 ブリードオフ弁 9 操作レバー装置 10 コントローラ 11 流量計 12 回転数検出センサ 20;20A 第1の演算機能(ブリードオフ弁制御手
段) 30 第2の演算機能(ブリードオフ弁制御手段) 31 第3の演算機能(ブリードオフ弁制御手段) 32 第4の演算機能(ブリードオフ弁制御手段) 33 第9の演算機能 34 第5の演算機能 35 第6の演算機能 35−1 第6の演算機能の要素 35−2 第6の演算機能の要素 35−3 第6の演算機能の要素 40;40A 第7の演算機能(ポンプ流量制御手段) 40−1 第7の演算機能の要素 40−2 第7の演算機能の要素 41 第8の演算機能(ポンプ流量制御手段)
REFERENCE SIGNS LIST 1 Variable displacement hydraulic pump 2 Tilt control device (regulator device) 3 Supply path 4 Bypass path 5-1, 5-2, 5-3 Direction switching valve 6-1, 6-2, 6-3 Actuator 7 Motor Reference Signs List 8 bleed-off valve 9 operating lever device 10 controller 11 flow meter 12 rotation speed detection sensor 20; 20A first calculation function (bleed-off valve control means) 30 second calculation function (bleed-off valve control means) 31 third Arithmetic function (bleed-off valve control means) 32 Fourth arithmetic function (bleed-off valve control means) 33 Ninth arithmetic function 34 Fifth arithmetic function 35 Sixth arithmetic function 35-1 Element of sixth arithmetic function 35-2 Element of sixth arithmetic function 35-3 Element of sixth arithmetic function 40; 40A Seventh arithmetic function (pump flow control means) 40-1 Element of seventh arithmetic function 4 -2 seventh element 41 arithmetic function of the eighth arithmetic functions (pump flow rate control means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 糟谷 博嗣 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Kasuya 650 Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原動機と、この原動機により回転駆動され
る可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出
される圧油によって駆動される複数のアクチュエータ
と、上記油圧ポンプから上記アクチュエータのそれぞれ
に供給される圧油の流れを制御するクローズドセンタ形
の方向切換弁と、上記油圧ポンプとタンクとを接続する
バイパス通路に配置されるブリードオフ弁と、上記方向
切換弁及び上記ブリードオフ弁を駆動するための操作信
号を出力する操作装置と、予め設定されたネガティブ流
量制御特性に基づき、上記ブリードオフ弁から流出する
バイパス流量に応じて上記油圧ポンプの吐出容量を制御
するレギュレータ装置とを備える油圧駆動装置におい
て、 上記原動機の回転数を検出する第1検出手段と、 上記操作装置からの操作信号と上記第1検出手段からの
回転数信号とを入力し、操作信号が増大するに従って上
記ブリードオフ弁の開口面積を小さくするとともに、入
力された回転数信号による原動機の回転数が低下するに
従って同じ操作信号に対する上記ブリードオフ弁の開口
面積を更に小さくするよう補正するブリードオフ弁制御
手段とを備えることを特徴とする油圧駆動装置。
1. A motor, a variable displacement hydraulic pump rotationally driven by the motor, a plurality of actuators driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, and each of the actuators from the hydraulic pump. A closed center type directional control valve for controlling the flow of the supplied pressure oil, a bleed-off valve disposed in a bypass passage connecting the hydraulic pump and the tank, and driving of the directional switch valve and the bleed-off valve And a regulator device for controlling a discharge capacity of the hydraulic pump according to a bypass flow rate flowing out of the bleed-off valve based on a preset negative flow rate control characteristic. A driving device, wherein: a first detecting means for detecting a rotation speed of the prime mover; A signal and a rotation speed signal from the first detection means are input, and as the operation signal increases, the opening area of the bleed-off valve decreases, and as the rotation speed of the prime mover decreases due to the input rotation speed signal. A bleed-off valve control means for correcting the opening area of the bleed-off valve for the same operation signal so as to be further reduced.
【請求項2】請求項1記載の油圧駆動装置において、上
記ブリードオフ弁制御手段は、上記操作信号が増大する
に従って油圧ポンプの吐出圧限界が上昇するよう上記ブ
リードオフ弁の開口面積を小さくするとともに、入力さ
れた回転数信号による原動機の回転数が変化したときに
同じ操作信号に対する油圧ポンプの吐出圧限界が一定に
保たれるよう原動機の回転数が低下するに従って上記ブ
リードオフ弁の開口面積を小さくすることを特徴とする
油圧駆動装置。
2. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein the bleed-off valve control means reduces the opening area of the bleed-off valve so that the discharge pressure limit of the hydraulic pump increases as the operation signal increases. The opening area of the bleed-off valve decreases as the rotation speed of the prime mover decreases so that the discharge pressure limit of the hydraulic pump for the same operation signal is kept constant when the rotation speed of the prime mover changes according to the input rotation speed signal. A hydraulic drive device characterized in that the pressure is reduced.
【請求項3】請求項1記載の油圧駆動装置において、上
記ブリードオフ弁制御手段は、 入力された回転数信号による現在の回転数と予め設定し
た基準回転数に基づいた係数を演算する第1の演算手段
と、 上記方向切換弁をそれぞれ駆動する操作信号に応じて上
記ブリードオフ弁の基準回転数時における開口面積であ
る基準開口面積を演算する第2の演算手段と、 この第2の演算手段で求めた基準開口面積と上記第1の
演算手段で求めた係数とに基づいて、上記ブリードオフ
弁の目標開口面積を演算する第3の演算手段と、 この第3の演算手段で求めた目標開口面積に基づいて上
記ブリードオフ弁を駆動する駆動信号を演算する第4の
演算手段とを備えることを特徴とする油圧駆動装置。
3. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein the bleed-off valve control means calculates a coefficient based on a current rotation speed based on the input rotation speed signal and a preset reference rotation speed. Calculating means for calculating a reference opening area, which is an opening area of the bleed-off valve at a reference rotation speed, in accordance with an operation signal for driving the direction switching valve, respectively; A third calculating means for calculating a target opening area of the bleed-off valve based on the reference opening area obtained by the means and the coefficient obtained by the first calculating means; And a fourth calculating means for calculating a drive signal for driving the bleed-off valve based on the target opening area.
【請求項4】請求項3記載の油圧駆動装置において、上
記第2演算手段は、 上記方向切換弁をそれぞれ駆動する操作信号と、予め設
定した操作信号とブリードオフ弁の開口面積要素との関
数関係であるそれぞれの開口特性に基づいて、上記ブリ
ードオフ弁のそれぞれの開口面積要素を演算する第5の
演算手段と、 この第5の演算手段で求めたそれぞれの開口面積要素に
基づいて、上記ブリードオフ弁の基準開口面積を演算す
る第6の演算手段とを含むことを特徴とする油圧駆動装
置。
4. The hydraulic drive device according to claim 3, wherein said second calculating means is a function of an operation signal for driving each of said direction switching valves, a function of a preset operation signal and an opening area element of a bleed-off valve. Fifth calculating means for calculating each opening area element of the bleed-off valve based on the respective opening characteristics that are related to each other. Based on each opening area element obtained by the fifth calculating means, A sixth calculating means for calculating a reference opening area of the bleed-off valve.
【請求項5】請求項4記載の油圧駆動装置において、上
記第6の演算手段によるブリードオフ弁の基準開口面積
は、上記第5の演算手段で求めたそれぞれの開口面積要
素を基にした条件判定により、これら開口面積要素のう
ち少なくとも1つが閉塞されるならば、基準開口面積は
0となり、それ以外ならば、基準開口面積は開口面積要
素それぞれの2乗の逆数和の平方根の逆数となるよう求
められる値であることを特徴とする油圧駆動装置。
5. The hydraulic drive device according to claim 4, wherein the reference opening area of the bleed-off valve by the sixth calculating means is a condition based on each opening area element obtained by the fifth calculating means. According to the determination, if at least one of these opening area elements is closed, the reference opening area is 0; otherwise, the reference opening area is the reciprocal of the square root of the reciprocal sum of the square of each opening area element. A hydraulic drive device characterized in that the hydraulic drive device has a value determined as follows.
【請求項6】請求項3記載の油圧駆動装置において、上
記第3の演算手段によるブリードオフ弁の目標開口面積
は、上記第1の演算手段で求めた係数と上記第2の演算
手段で求めた基準開口面積との積であることを特徴とす
る油圧駆動装置。
6. The hydraulic drive device according to claim 3, wherein the target opening area of the bleed-off valve by the third arithmetic means is obtained by the coefficient obtained by the first arithmetic means and by the second arithmetic means. A hydraulic drive device characterized by the product of the reference opening area and the reference opening area.
【請求項7】請求項1〜3のいずれか1項記載の油圧駆
動装置において、 上記バイパス流量を検出する第2検出手段と、 この第2検出手段からのバイパス流量信号と上記第1検
出手段からの回転数信号とを入力し、バイパス流量信号
によるバイパス流量が減少するに従って上記油圧ポンプ
の吐出流量を増大させるとともに、入力した回転数信号
による原動機の回転数が低下するに従って同じ操作信号
に対するバイパス流量が減少するよう上記油圧ポンプの
ネガティブ流量制御特性を補正するポンプ流量制御手段
を更に備えることを特徴とする油圧駆動装置。
7. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein a second detecting means for detecting the bypass flow rate, a bypass flow signal from the second detecting means, and the first detecting means. , The discharge flow rate of the hydraulic pump is increased as the bypass flow rate by the bypass flow rate signal is reduced, and the bypass for the same operation signal is reduced as the rotational speed of the prime mover is reduced by the input speed signal. A hydraulic drive device further comprising a pump flow control means for correcting the negative flow control characteristic of the hydraulic pump so as to reduce the flow.
【請求項8】請求項7記載の油圧駆動装置において、上
記ポンプ流量制御手段は、原動機の回転数が低下するに
従って、上記ブリードオフ弁制御手段によるブリードオ
フの弁の開口面積の減少割合と同じ割合で上記油圧ポン
プの吐出流量を減少させるよう上記ネガティブ流量制御
特性を補正することを特徴とする油圧駆動装置。
8. The hydraulic drive system according to claim 7, wherein the pump flow rate control means is configured to reduce the bleed-off valve opening means by the bleed-off valve control means in proportion to a decrease rate of the opening area of the valve as the rotation speed of the prime mover decreases. A hydraulic drive device, wherein the negative flow control characteristic is corrected so as to reduce the discharge flow rate of the hydraulic pump by a ratio.
【請求項9】請求項8記載の油圧駆動装置において、予
め設定した基準回転数をNo、入力した回転数信号によ
る現在の回転数をNeとしたとき、上記ブリードオフ弁
制御手段によるブリードオフ弁の開口面積及びポンプ流
量制御手段による油圧ポンプの吐出流量の減少割合は、
それぞれ、Ne/Noであることを特徴とする油圧駆動
装置。
9. A bleed-off valve controlled by said bleed-off valve control means, wherein a predetermined reference rotation speed is No, and a current rotation speed by an input rotation speed signal is Ne. Opening area of the hydraulic pump and the reduction rate of the discharge flow rate of the hydraulic pump by the pump flow rate control means,
Hydraulic drive devices characterized by Ne / No.
【請求項10】請求項7記載の油圧駆動装置において、
上記ポンプ流量制御手段は、 入力されたバイパス流量信号による現在のバイパス流量
と上記第1の演算手段で求めた係数とに基づいて、油圧
ポンプの目標押しのけ容積を演算する第7の演算手段
と、 この第7の演算手段で求めた目標押しのけ容積に基づい
て、上記油圧ポンプのレギュレータ装置を駆動する駆動
信号を演算する第8の演算手段とを備えることを特徴と
する油圧駆動装置。
10. The hydraulic drive device according to claim 7, wherein
A pump calculating unit configured to calculate a target displacement of the hydraulic pump based on a current bypass flow rate based on the input bypass flow rate signal and the coefficient obtained by the first calculating unit; A hydraulic drive device comprising: an eighth calculation means for calculating a drive signal for driving the regulator device of the hydraulic pump based on the target displacement obtained by the seventh calculation means.
【請求項11】請求項10記載の油圧駆動装置におい
て、上記第1の演算手段による係数は、現在の回転数を
基準回転数で除した比であることを特徴とする油圧駆動
装置。
11. The hydraulic drive device according to claim 10, wherein a coefficient obtained by said first calculating means is a ratio obtained by dividing a current rotational speed by a reference rotational speed.
【請求項12】請求項10記載の油圧駆動装置におい
て、上記第7の演算手段による油圧ポンプの目標押しの
け容積は、バイパス流量を入力変数とし、基準勾配を上
記第1の演算手段で求めた係数で除した傾きと切片とか
らなる一次比例の関数関係と、上・下限設定のリミッタ
演算とにより求められることを特徴とする油圧駆動装
置。
12. The hydraulic drive device according to claim 10, wherein the target displacement of the hydraulic pump by the seventh calculating means is a coefficient obtained by using the bypass flow rate as an input variable and determining the reference gradient by the first calculating means. A hydraulic drive apparatus characterized in that the hydraulic drive apparatus is obtained by a first-order proportional functional relationship consisting of an inclination and an intercept divided by (1) and limiter calculations for setting upper and lower limits.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6378303B1 (en) 1998-07-07 2002-04-30 Kobe Steel, Ltd. Hydraulic control device of a working machine
JP2007205464A (en) * 2006-02-01 2007-08-16 Bosch Rexroth Corp Control method of variable displacement pump
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WO2023074809A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 住友建機株式会社 Shovel

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