JPH11294338A - Control device of hydraulic pump - Google Patents
Control device of hydraulic pumpInfo
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- JPH11294338A JPH11294338A JP10093347A JP9334798A JPH11294338A JP H11294338 A JPH11294338 A JP H11294338A JP 10093347 A JP10093347 A JP 10093347A JP 9334798 A JP9334798 A JP 9334798A JP H11294338 A JPH11294338 A JP H11294338A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械に備えられる油圧ポンプの制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a hydraulic pump provided in a construction machine such as a hydraulic shovel.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2は従来の油圧ポンプの制御装置の一
例を示す油圧回路図である。この図2に示す従来技術
は、例えば油圧ショベルに適用されたものであり、原動
機1と、この原動機1によって駆動する3つの油圧ポン
プ、すなわち可変容量型油圧ポンプから成るメインポン
プ2と、固定容量型油圧ポンプから成るサブポンプ14
と、パイロットポンプ12とを備えている。2. Description of the Related Art FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing an example of a conventional hydraulic pump control device. The prior art shown in FIG. 2 is applied to, for example, a hydraulic excavator, and includes a prime mover 1, three hydraulic pumps driven by the prime mover 1, that is, a main pump 2 composed of a variable displacement hydraulic pump, and a fixed displacement. Pump 14 composed of a hydraulic pump
And a pilot pump 12.
【0003】これらの3つの油圧ポンプのうち、メイン
ポンプ2は当該油圧ショベルの主作業、例えば掘削作業
の実施に関与し、負荷圧の変動を生じるブームシリン
ダ、アームシリンダ、旋回モータ、走行モータなどの操
作用アクチュエータを作動させる圧油を主管路4を介し
て供給する。また、サブポンプ14は、当該油圧ショベ
ルで実施される作業に関与し、負荷圧の変動を生じるも
のの、どちらかと言えば付加的に設けられる操作用アク
チュエータ、例えば排土板用シリンダ等を作動させる圧
油を主管路15を介して供給する。また、パイロットポ
ンプ12は、上述したメインポンプ2やサブポンプ14
から吐出される圧油の圧力に比べてはるかに小さいパイ
ロット圧を出力するもので、そのパイロット圧は、上述
の操作用アクチュエータを制御する方向制御弁を切換え
る操作系に供給されたり、またパイロット管路13を介
して後述のレギュレータ16に供給される。[0003] Of these three hydraulic pumps, the main pump 2 is involved in the main work of the hydraulic excavator, for example, the excavation work, and causes a boom cylinder, an arm cylinder, a swing motor, a traveling motor, etc., which fluctuate the load pressure. Is supplied via the main pipe line 4 to operate the operation actuator. Although the sub-pump 14 is involved in the work performed by the hydraulic excavator and causes the load pressure to fluctuate, it is rather provided with an additional operation actuator, for example, a pressure for operating an earth discharging plate cylinder or the like. Oil is supplied via main line 15. Further, the pilot pump 12 includes the main pump 2 and the sub pump 14 described above.
It outputs a pilot pressure that is much smaller than the pressure of the hydraulic oil discharged from the controller. The pilot pressure is supplied to an operation system that switches a directional control valve that controls the above-described operation actuator. It is supplied to a regulator 16 to be described later via a path 13.
【0004】また、上述したメインポンプ2の傾転量を
制御する傾転制御機構11は、リンク10を介して制御
用アクチュエータ5によって駆動する。この制御用アク
チュエータ5は、シリンダ6と、このシリンダ6内を摺
動自在なピストン7から成っている。ピストン7は、シ
リンダ6内の大径穴6A内を摺動自在な大径ピストン部
7Aと、シリンダ6内の小径穴6B内を摺動自在な小径
ピストン部7Bとを備えている。シリンダ6の大径穴6
Aとピストン7の大径ピストン部7Aとによって1つの
圧力室、すなわち大径室8が形成され、シリンダ6の小
径穴6Bとピストン7の小径ピストン部7Bとにより他
の1つの圧力室、すなわち小径室9が形成されている。
この制御用アクチュエータ5の駆動は、制御用スプール
25の操作によりおこなわれる。The tilt control mechanism 11 for controlling the tilt amount of the main pump 2 is driven by a control actuator 5 via a link 10. The control actuator 5 includes a cylinder 6 and a piston 7 slidable in the cylinder 6. The piston 7 includes a large-diameter piston portion 7A slidable in a large-diameter hole 6A in the cylinder 6, and a small-diameter piston portion 7B slidable in a small-diameter hole 6B in the cylinder 6. Large diameter hole 6 of cylinder 6
A and a large-diameter piston portion 7A of the piston 7 form one pressure chamber, that is, a large-diameter chamber 8, and a small-diameter hole 6B of the cylinder 6 and a small-diameter piston portion 7B of the piston 7 form another pressure chamber, that is, a large-diameter chamber. A small diameter chamber 9 is formed.
The driving of the control actuator 5 is performed by operating the control spool 25.
【0005】制御用スプール25は、ばね26により同
図2の左方向に付勢される。制御用アクチュエータ5の
小径室9は、上述した管路13を介してパイロットポン
プ12に連絡されており、この小径室9には常にパイロ
ットポンプ12から吐出されるパイロット圧が供給され
る。また、制御用アクチュエータ5の大径室8は、制御
用スプール25を介して、上述したパイロット管路13
とタンク3のうちのいずれかに選択的に連通するように
なっている。The control spool 25 is urged by a spring 26 to the left in FIG. The small-diameter chamber 9 of the control actuator 5 is connected to the pilot pump 12 via the above-mentioned pipe 13, and the small-diameter chamber 9 is always supplied with the pilot pressure discharged from the pilot pump 12. In addition, the large-diameter chamber 8 of the control actuator 5 is connected to the above-described pilot line 13 through a control spool 25.
And one of the tanks 3.
【0006】また、上述した制御用スプール25は、ケ
ーシング1内を摺動可能な制御用ピストン18により切
換え操作される。ケーシング17は第1圧力室21と第
2圧力室24とを備えている。このうち、第1圧力室2
1は、主管路4と分岐管路20を介してメインポンプ2
に連絡され、この第1圧力室21には、メインポンプ2
から吐出される圧油が供給される。第2圧力室24は、
主管路15と管路23を介してサブポンプ14に連絡さ
れ、この第2圧力室24にはサブポンプ14から吐出さ
れる圧油が供給される。The control spool 25 is switched by a control piston 18 slidable in the casing 1. The casing 17 includes a first pressure chamber 21 and a second pressure chamber 24. Of these, the first pressure chamber 2
1 is a main pump 2 through a main line 4 and a branch line 20.
The first pressure chamber 21 is connected to the main pump 2
Is supplied from the pressure oil. The second pressure chamber 24
The sub-pump 14 is connected to the sub-pump 14 via the main pipe 15 and the pipe 23, and pressure oil discharged from the sub-pump 14 is supplied to the second pressure chamber 24.
【0007】上述した制御用ピストン18は、段付き部
を有する1本の構造体から成っている。その段付き部に
メインポンプ2の吐出圧力すなわち自己圧を受けるメイ
ンポンプ用受圧面19を形成してあり、このメインポン
プ用受圧面19は、ケーシング17の第1圧力室21に
配置されている。The above-described control piston 18 is formed of a single structure having a stepped portion. A pressure receiving surface 19 for the main pump that receives the discharge pressure of the main pump 2, that is, a self-pressure is formed in the stepped portion, and the pressure receiving surface 19 for the main pump is arranged in the first pressure chamber 21 of the casing 17. .
【0008】また、この制御用ピストン18の端部には
サブポンプ14の吐出圧力を受ける減馬力用受圧面22
を形成してあり、この減馬力用受圧面22は、ケーシン
グ17の第2圧力室24に配置されている。The end of the control piston 18 has a reduced horsepower receiving surface 22 which receives the discharge pressure of the sub-pump 14.
The pressure-reducing surface 22 for horsepower reduction is disposed in the second pressure chamber 24 of the casing 17.
【0009】上述した制御用スプール25と、ばね26
と、ケーシング17と、制御用ピストン18と、ピスト
ン7を含む制御用アクチュエータ5とによって、メイン
ポンプ2の傾転量を制御するレギュレータ16が構成さ
れている。The control spool 25 and the spring 26
The casing 16, the control piston 18, and the control actuator 5 including the piston 7 constitute a regulator 16 that controls the tilt amount of the main pump 2.
【0010】この図2に示す従来技術では、原動機1が
駆動状態にあり、メインポンプ2から吐出される圧油に
よってブームシリンダ等の操作用アクチュエータが駆動
する状態にあるものの、サブポンプ14から吐出される
圧油によって駆動する排土板用シリンダ等の他の操作用
アクチュエータが停止保持される状態にあっては、図4
の(a)の特性線A1の関係を維持するようにメインポ
ンプ2の吐出圧力Pと吐出流量Qが制御される。In the prior art shown in FIG. 2, the prime mover 1 is in a driving state, and an operating actuator such as a boom cylinder is driven by pressure oil discharged from a main pump 2, but is discharged from a sub-pump 14. FIG. 4 shows a state in which another operating actuator, such as a cylinder for the earthing plate driven by pressure oil, is stopped and held.
The discharge pressure P and the discharge flow rate Q of the main pump 2 are controlled so as to maintain the relationship of the characteristic line A1 shown in FIG.
【0011】例えば、メインポンプ2から吐出される圧
油によって駆動する操作用アクチュエータの負荷圧力が
比較的低い場合には、これに応じてメインポンプ2の吐
出圧力Pも低い。このように、主管路4、分岐管路20
を介してレギュレータ16のケーシング17の第1圧力
室21に供給される圧力が小さいとき、すなわちばね2
6の力に比べて制御用ピストン18のメインポンプ用受
圧面19に与えられる圧力による力が小さいときには、
ばね26の力により制御用スプール25は、図2の左方
向に動き、これにより制御用アクチュエータ5の大径室
8とタンク3とが連通し、大径室8とパイロット管路1
3との間が遮断される状態となる。このとき、パイロッ
トポンプ12から吐出される圧油は、制御用アクチュエ
ータ5の小径室9に供給されているので、制御用アクチ
ュエータ5のピストン7は、同図2の左方向、すなわち
矢印B方向に動き、リンク10を介して傾転制御機構1
1が矢印D方向に動く。これにより、メインポンプ2の
吐出流量Qが図4の(a)の特性線A1で例示するよう
に、大きな吐出流量Qに保たれる。これに伴い、主管路
4を介してブームシリンダなどの操作用アクチュエータ
に比較的大きな流量が供給される。For example, when the load pressure of the operation actuator driven by the pressure oil discharged from the main pump 2 is relatively low, the discharge pressure P of the main pump 2 is correspondingly low. Thus, the main line 4, the branch line 20
When the pressure supplied to the first pressure chamber 21 of the casing 17 of the regulator 16 via the
When the force due to the pressure applied to the main pump pressure receiving surface 19 of the control piston 18 is smaller than the force of No. 6,
The control spool 25 moves to the left in FIG. 2 by the force of the spring 26, whereby the large-diameter chamber 8 of the control actuator 5 and the tank 3 communicate with each other, and the large-diameter chamber 8 and the pilot line 1
3 is cut off. At this time, since the pressure oil discharged from the pilot pump 12 is supplied to the small-diameter chamber 9 of the control actuator 5, the piston 7 of the control actuator 5 moves in the left direction of FIG. Movement, tilt control mechanism 1 via link 10
1 moves in the direction of arrow D. As a result, the discharge flow rate Q of the main pump 2 is maintained at a large discharge flow rate Q, as exemplified by the characteristic line A1 in FIG. Accordingly, a relatively large flow rate is supplied to the operation actuator such as the boom cylinder via the main pipeline 4.
【0012】また、上述とは逆に、メインポンプ2から
吐出される圧油によって駆動する操作用アクチュエータ
の負荷圧力が高い場合には、これに応じてメインポンプ
2の吐出圧力も高くなる。これに伴い、制御用ピストン
18のメインポンプ用受圧面部19に与えられる圧力に
応じた力が、ばね26の力よりも大きくなり、制御用ス
プール25が同図2の右方向すなわち矢印A方向に動
き、制御用アクチュエータ5のシリンダ6の大径室8が
パイロット管路13に連通し、大径室8とタンク3との
間が遮断される状態となる。これにより、制御用アクチ
ュエータ5の大径室8、小径室9の双方にパイロットポ
ンプ12から吐出される圧油が供給される。このとき、
制御用アクチュエータ5のピストン7の大径ピストン部
7Aと小径ピストン部7Bとの面積差により、制御用ア
クチュエータ5は図2の右方向すなわちA方向に移動
し、これに伴って、傾転制御機構11が矢印C方向に動
き、メインポンプ2の吐出流量Qが減少する。この間に
得られるポンプ入力トルクTは、図4の(b)の特性線
A3で示す特性となる。Conversely, when the load pressure of the operating actuator driven by the pressure oil discharged from the main pump 2 is high, the discharge pressure of the main pump 2 also increases accordingly. Accordingly, the force corresponding to the pressure applied to the main pump pressure receiving surface portion 19 of the control piston 18 becomes larger than the force of the spring 26, and the control spool 25 is moved in the right direction of FIG. The large-diameter chamber 8 of the cylinder 6 of the control actuator 5 moves and communicates with the pilot line 13, so that the large-diameter chamber 8 and the tank 3 are shut off. Thus, the pressure oil discharged from the pilot pump 12 is supplied to both the large-diameter chamber 8 and the small-diameter chamber 9 of the control actuator 5. At this time,
Due to the area difference between the large-diameter piston portion 7A and the small-diameter piston portion 7B of the piston 7 of the control actuator 5, the control actuator 5 moves to the right in FIG. 11 moves in the direction of arrow C, and the discharge flow rate Q of the main pump 2 decreases. The pump input torque T obtained during this time has a characteristic shown by a characteristic line A3 in FIG.
【0013】そして、このようなメインポンプ2側の操
作用アクチュエータの駆動と併せて、サブポンプ14側
の排土板用シリンダなどの操作用アクチュエータも駆動
すると、そのサブポンプ14から吐出される圧油によっ
て駆動する操作用アクチュエータの負荷圧力に応じてサ
ブポンプ14の吐出圧力が上昇し、その上昇した吐出圧
力が主管路15、管路23を介してケーシング17の第
2圧力室24に供給される。したがって、サブポンプ1
4の吐出圧力が、制御用ピストン18の減馬力用受圧面
22に与えられ、制御用ピストン18が前述したメイン
ポンプ2の圧油による操作用アクチュエータの駆動のみ
のときに比べて、図2の右方向に移動する移動量が多く
なる傾向、すなわち制御用スプール25、及び制御用ア
クチュエータ5のピストン7が図2のA方向に移動する
傾向となり、これに伴って、リンク10を介して傾転制
御機構11がC方向に移動する傾向となり、メインポン
プ2の吐出流量Qが減少する傾向となる。図4の(a)
の特性線A2は、このときの特性を示している。また、
このようにメインポンプ2の吐出流量Qが変化すること
により、図4の(b)の特性線A4に示すように、メイ
ンポンプ2の入力トルクTも減少する。When the operation actuator such as the cylinder for the discharge plate on the sub-pump 14 is driven in conjunction with the driving of the operation actuator on the main pump 2 side, the pressure oil discharged from the sub-pump 14 causes The discharge pressure of the sub-pump 14 increases according to the load pressure of the operating actuator to be driven, and the increased discharge pressure is supplied to the second pressure chamber 24 of the casing 17 via the main pipe 15 and the pipe 23. Therefore, sub pump 1
4 is applied to the pressure-reducing pressure receiving surface 22 of the control piston 18 and the control piston 18 only drives the operation actuator by the pressure oil of the main pump 2 as shown in FIG. The amount of movement in the right direction tends to increase, that is, the control spool 25 and the piston 7 of the control actuator 5 tend to move in the direction A in FIG. The control mechanism 11 tends to move in the C direction, and the discharge flow rate Q of the main pump 2 tends to decrease. FIG. 4 (a)
A characteristic line A2 indicates the characteristic at this time. Also,
As the discharge flow rate Q of the main pump 2 changes in this manner, the input torque T of the main pump 2 also decreases as shown by the characteristic line A4 in FIG.
【0014】このように、メインポンプ2によって駆動
する図示しない操作用アクチュエータと、サブポンプ1
4によって駆動する図示しない操作用アクチュエータと
の複合操作に応じて、メインポンプ2の吐出圧力P−吐
出流量Q特性、及びメインポンプ2の吐出圧力P−ポン
プ入力トルクT特性を変化させることにより、メインポ
ンプ2とサブポンプ14との合計ポンプ入力トルクが、
原動機1の出力トルクTからパイロットポンプ12の入
力トルクを引いた値を越えないように減馬力制御がおこ
なわれる。As described above, the operation actuator (not shown) driven by the main pump 2 and the sub-pump 1
By changing the discharge pressure P-discharge flow rate Q characteristic of the main pump 2 and the discharge pressure P-pump input torque T characteristic of the main pump 2 according to a combined operation with an operation actuator (not shown) driven by the control unit 4, The total pump input torque of the main pump 2 and the sub pump 14 is
Horsepower control is performed so as not to exceed a value obtained by subtracting the input torque of the pilot pump 12 from the output torque T of the prime mover 1.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、サブポンプ14の馬力が比較的大きいとき
には、制御用ピストン18の製作が難しくなる場合があ
る。通常、上述のような減馬力制御に活用される制御用
ピストン18の直径は、以下のようにして求められる。In the prior art described above, when the horsepower of the sub-pump 14 is relatively large, it may be difficult to manufacture the control piston 18. Usually, the diameter of the control piston 18 utilized for the above-described horsepower reduction control is determined as follows.
【0016】メインポンプ2の自己圧が与えられるメイ
ンポンプ用受圧面19を有する部分のピストン18の直
径をd0、サブポンプ14の圧油が与えられる減馬力用
受圧面22を有する部分のピストン18の直径をd、メ
インポンプ2の馬力に対するサブポンプ14の馬力の
比、すなわち馬力比をεとすると、 d2/=(d02−d2)=ε/(1−ε) の関係がある。The diameter of the piston 18 at the portion having the main pump pressure receiving surface 19 to which the self-pressure of the main pump 2 is applied is d0, and the portion of the piston 18 at the portion having the reduced horsepower pressure receiving surface 22 to which the sub-pump 14 is provided with the pressure oil horsepower ratio of the sub-pump 14 a diameter d, with respect to the horsepower of the main pump 2, i.e. the horsepower ratio and epsilon, d 2 / = a relationship of (d0 2 -d 2) = ε / (1-ε).
【0017】したがって、例えば馬力比εが、 ε=(6.5/36)=0.181 のときに、d0=3(mm)と設定すると、減馬力用受
圧面22を有する制御用ピストン18部分の直径dは、
d=1.276(mm)と非常に小さくなってしまう。
このため、制御用ピストン18を精度良く製作すること
が困難となる。これに伴って、制御用ピストン18を挿
通させるシリンダ部の精度良い穴加工も難しくなってし
まう。Accordingly, for example, if d0 = 3 (mm) when the horsepower ratio ε is ε = (6.5 / 36) = 0.181, the control piston 18 having the reduced horsepower pressure receiving surface 22 is set. The diameter d of the part is
d = 1.276 (mm), which is extremely small.
For this reason, it is difficult to manufacture the control piston 18 with high accuracy. Along with this, it becomes difficult to accurately drill holes in the cylinder section through which the control piston 18 is inserted.
【0018】なお、精度の良い製作を可能にさせること
を考慮して、あらかじめ制御用ピストン18の径寸法、
及びこの制御用ピストン18を挿通させるシリンダ部の
穴加工を大きくすることが考えられるが、このようにす
ると制御用スプール25を付勢するばね26の形状寸法
を大きく設定しなければならず、これに伴いレギュレー
タ16の大型化を招いてしまう。また、大型化したばね
26の力に抗して制御用スプール25を摺動させること
になるから、制御用スプール25の位置制御が難しくな
り、これによりメインポンプ2の傾転量の制御精度が低
下し、信頼性が低下する別の問題が生じる。It should be noted that the diameter of the control piston 18 and the diameter of the
In addition, it is conceivable to increase the size of the hole in the cylinder portion through which the control piston 18 is inserted. However, in this case, the shape and size of the spring 26 for urging the control spool 25 must be set large. As a result, the size of the regulator 16 is increased. In addition, since the control spool 25 is slid against the force of the enlarged spring 26, it is difficult to control the position of the control spool 25, whereby the control accuracy of the tilt amount of the main pump 2 is reduced. Another problem is reduced reliability.
【0019】そこで、上述のようなばね26の大型化を
防ぐために、図3に示すように、サブポンプ14の主管
路15と第2圧力室24とを結ぶ管路23中に電磁比例
減圧弁50を設け、サブポンプ14の吐出圧力より小さ
い圧力を第2圧力室24に供給し、その小さい圧力を制
御用ピストン18の減馬力用受圧面22に与える構成が
考えられる。Therefore, in order to prevent the spring 26 from increasing in size as described above, as shown in FIG. 3, an electromagnetic proportional pressure reducing valve 50 is provided in a pipe 23 connecting the main pipe 15 of the sub-pump 14 and the second pressure chamber 24. Is provided, a pressure smaller than the discharge pressure of the sub-pump 14 is supplied to the second pressure chamber 24, and the small pressure is applied to the horsepower-reducing pressure receiving surface 22 of the control piston 18.
【0020】このように構成したものでは、上述した図
2に示す従来技術におけるのと同等の形状寸法のばね2
6を設けた場合で、減馬力用受圧面22に与えられる圧
力の減少に応じて、その制御用ピストン18の径寸法を
図2に示す従来技術における場合に比べて大きく設定す
ることができる。したがって、このように制御用ピスト
ン18の径寸法を大きくし得ることから、制御用ピスト
ン18の製作が比較的容易になり、これに伴い精度の高
い製作を実現できる。With such a construction, the spring 2 having the same shape and dimensions as those of the prior art shown in FIG.
6, the diameter of the control piston 18 can be set to be larger than that in the prior art shown in FIG. 2 in accordance with the decrease in the pressure applied to the horsepower reducing pressure receiving surface 22. Therefore, since the diameter of the control piston 18 can be increased in this manner, the manufacture of the control piston 18 becomes relatively easy, and accordingly, highly accurate manufacture can be realized.
【0021】しかし、このように考えられる構成では、
部品単価の高い電磁比例減圧弁50と、この電磁比例減
圧弁50の駆動を制御する制御装置が必要になり、製作
原価が高くなってしまう問題がある。However, in such a conceivable configuration,
An electromagnetic proportional pressure-reducing valve 50 having a high component cost and a control device for controlling the drive of the electromagnetic proportional pressure-reducing valve 50 are required.
【0022】本発明は、上記した従来技術における実状
に鑑みてなされたもので、その目的は、レギュレータに
含まれる制御用スプールを付勢するばねの大型化を招く
ことなく、また電磁比例減圧弁を設けることなく適正な
馬力制御を実現できる油圧ポンプの制御装置を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned situation in the prior art, and has as its object to prevent an increase in the size of a spring for urging a control spool included in a regulator, and to provide an electromagnetic proportional pressure reducing valve. It is an object of the present invention to provide a hydraulic pump control device capable of realizing appropriate horsepower control without providing a hydraulic pump.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1に係る発明は、建設機械に備えら
れ、原動機と、この原動機によって駆動し、所定の作業
の実施に関与する操作用アクチュエータを作動させる圧
油を供給する可変容量型油圧ポンプから成るメインポン
プ、及び固定容量型油圧ポンプから成るサブポンプと、
上記メインポンプの傾転量を制御する制御用アクチュエ
ータ、この制御用アクチュエータを制御する制御用スプ
ール、上記メインポンプから吐出される圧油、及び上記
サブポンプから吐出される圧油のそれぞれに応じて上記
制御用スプールを切換え駆動する制御用ピストン、この
制御用ピストンの上記メインポンプから吐出される圧油
の圧力を受けるメインポンプ用受圧面が配置される第1
圧力室、及び上記制御用ピストンの上記サブポンプから
吐出される圧油の圧力を受ける減馬力用受圧面が配置さ
れる第2圧力室を含むレギュレータとを備えた油圧ポン
プの制御装置において、上記サブポンプから吐出された
圧油を上記操作用アクチュエータに導く主管路と上記第
2圧力室とを連絡する第1管路と、この第1管路とは別
に設けられ、上記第2圧力室とタンクとを連絡する第2
管路とを備えるとともに、上記第1管路に第1絞りを設
け、上記第2管路に第2絞りを設けた構成にしてある。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, an invention according to claim 1 of the present invention is provided in a construction machine, and is involved in a prime mover and driven by the prime mover to perform a predetermined operation. A main pump composed of a variable displacement hydraulic pump for supplying pressure oil for operating the operation actuator, and a sub pump composed of a fixed displacement hydraulic pump,
A control actuator for controlling the tilt amount of the main pump, a control spool for controlling the control actuator, pressure oil discharged from the main pump, and pressure oil discharged from the sub-pump, A first control piston for switching and driving the control spool, and a first pressure receiving surface for the main pump for receiving the pressure of the pressure oil discharged from the main pump of the control piston.
A control device for a hydraulic pump, comprising: a pressure chamber; and a regulator including a second pressure chamber in which a pressure-reducing pressure-receiving surface for receiving a pressure of hydraulic oil discharged from the sub-pump of the control piston is disposed. A first conduit connecting the main pressure line and the second pressure chamber, which guides the pressure oil discharged from the actuator to the operation actuator, and a first conduit provided separately from the first pressure line, the second pressure chamber and the tank. Second to contact
And a first throttle provided in the first pipe, and a second throttle provided in the second pipe.
【0024】このように構成した請求項1に係る発明で
は、上述のようにサブポンプの主管路と第2圧力室とを
連絡する第1管路に第1絞りを設け、第2圧力室とタン
クとを連絡する第2管路に第2絞りを設けたので、サブ
ポンプからの圧油で該当する操作用アクチュエータを駆
動する際、サブポンプの圧油が上述の第1管路、第1絞
りを介して第2圧力室に供給され、この第2圧力室の圧
油が上述の第2圧力室、第2絞りを介してタンクに逃が
される。これにより第2圧力室は、サブポンプの吐出圧
より小さく、タンク圧より大きい圧、いわゆる中間圧に
保たれ、前述した図2に示す従来技術におけるのと同等
の形状寸法のばねを設けた場合でも、制御用スプールを
移動させる制御用ピストンの径寸法を図2に示す従来技
術の場合に比べて大きく設定することができる。さら
に、電磁比例減圧弁や、このような電磁比例減圧弁の駆
動を制御する制御装置を要することがなく、構造が比較
的簡単な第1絞り、第2絞りにより発生させる上述の中
間圧によって電磁比例減圧弁を設けたときと同様の適正
な馬力制御を実現できる。According to the first aspect of the present invention, as described above, the first pipe connecting the main pipe of the sub-pump and the second pressure chamber is provided with the first throttle, and the second pressure chamber and the tank are provided. Since the second throttle is provided in the second conduit communicating with the sub-pump, when the corresponding operating actuator is driven by the pressure oil from the sub-pump, the pressure oil of the sub-pump passes through the first conduit and the first throttle described above. To the second pressure chamber, and the pressure oil in the second pressure chamber is released to the tank via the second pressure chamber and the second throttle. As a result, the second pressure chamber is maintained at a pressure lower than the discharge pressure of the sub-pump and higher than the tank pressure, that is, a so-called intermediate pressure. Even when a spring having the same shape and dimensions as those in the prior art shown in FIG. The diameter of the control piston for moving the control spool can be set to be larger than that of the prior art shown in FIG. Further, there is no need for an electromagnetic proportional pressure reducing valve or a control device for controlling the driving of such an electromagnetic proportional pressure reducing valve, and the electromagnetic pressure is generated by the above-described intermediate pressure generated by the first and second throttles having a relatively simple structure. Appropriate horsepower control can be realized in the same manner as when the proportional pressure reducing valve is provided.
【0025】なお、上述した請求項1に係る発明におい
て、制御用アクチュエータが、大径室を形成する大径ピ
ストン部と小径室を形成する小径ピストン部とからなる
ピストンを備えるとともに、原動機によって駆動し、常
時制御用アクチュエータの小径室にパイロット圧を供給
し、制御用スプールを介して制御用アクチュエータの大
径室に選択的にパイロット圧を供給するパイロットポン
プを備える構成にしてもよい。In the invention according to the above-described claim 1, the control actuator includes a piston having a large-diameter piston portion forming a large-diameter chamber and a small-diameter piston portion forming a small-diameter chamber, and is driven by a prime mover. Alternatively, a pilot pump may be provided which constantly supplies pilot pressure to the small diameter chamber of the control actuator and selectively supplies pilot pressure to the large diameter chamber of the control actuator via the control spool.
【0026】また、上述の各構成を例えば油圧ショベル
に適用してもよい。Further, each of the above-described configurations may be applied to, for example, a hydraulic shovel.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】以下、本発明の油圧ポンプの制御
装置の実施形態を図に基づいて説明する。図1は本発明
の一実施形態を示す油圧回路図である。この図1は前述
した図2に対応させて描いたものである。したがって、
図2に示した符号と同じ符号は同等の部材、機器を示し
ている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a hydraulic pump control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 1 is drawn corresponding to FIG. 2 described above. Therefore,
The same reference numerals as those shown in FIG. 2 indicate the same members and devices.
【0028】すなわち、この図1に示す本実施形態も例
えば小旋回系油圧ショベル等の油圧ショベルに備えられ
るものであり、原動機1と、この原動機1によって駆動
する3つの油圧ポンプ、すなわち可変容量型油圧ポンプ
から成るメインポンプ2と、固定容量型油圧ポンプから
成るサブポンプ14と、パイロットポンプ12とを備え
ている。これらの3つの油圧ポンプのうち、メインポン
プ2とサブポンプ14は、当該油圧ショベルで実施され
る作業に関与し負荷圧の変動を生じ得る図示しない操作
用アクチュエータに圧油を供給するものであり、パイロ
ットポンプ12は、上述した操作用アクチュエータを制
御する図示しない方向制御弁を切換える操作系にパイロ
ット圧を供給したり、パイロット管路13を介してレギ
ュレータ16にパイロット圧を供給するものである。し
たがって、パイロットポンプ12の馬力は常時一定であ
る。本実施形態が対象としている減馬力制御は、メイン
ポンプ2の馬力とサブポンプ14の馬力の和が、原動機
1の馬力からパイロットポンプ12の馬力を引いた値を
超えないようにするものである。That is, this embodiment shown in FIG. 1 is also provided in a hydraulic excavator such as a small turning hydraulic excavator, for example, and includes a motor 1 and three hydraulic pumps driven by the motor 1, that is, a variable displacement type hydraulic pump. The main pump 2 includes a hydraulic pump, a sub pump 14 including a fixed displacement hydraulic pump, and a pilot pump 12. Among these three hydraulic pumps, the main pump 2 and the sub-pump 14 supply pressure oil to an operation actuator (not shown) which is involved in the work performed by the hydraulic shovel and may cause a change in load pressure. The pilot pump 12 supplies a pilot pressure to an operation system that switches a directional control valve (not shown) that controls the above-described operation actuator, or supplies a pilot pressure to a regulator 16 via a pilot line 13. Therefore, the horsepower of pilot pump 12 is always constant. The horsepower reduction control targeted by the present embodiment is to prevent the sum of the horsepower of the main pump 2 and the horsepower of the sub pump 14 from exceeding a value obtained by subtracting the horsepower of the pilot pump 12 from the horsepower of the prime mover 1.
【0029】メインポンプ2は当該油圧ショベルの主作
業、例えば掘削作業の実施に関与する負荷圧力が大きく
なるブームシリンダ、アームシリンダなどの操作用アク
チュエータを作動させる圧油を主管路4を介して供給す
る。また、サブポンプ14は、当該油圧ショベルで実施
される作業に関与するものの、どちらかと言えば付加的
に設けられ、上述のブームシリンダ等の操作用アクチュ
エータに比べれば負荷圧力が小さい排土板用シリンダな
どの操作用アクチュエータを作動させる圧油を主管路1
5を介して供給する。また、パイロットポンプ12は、
上述したメインポンプ2やサブポンプ14から吐出され
る圧油の圧力に比べてはるかに小さい(1/7)〜(1
/10)程度の圧力を出力する。The main pump 2 supplies, via the main pipeline 4, pressure oil for operating an operation actuator such as a boom cylinder or an arm cylinder, which increases a load pressure involved in the main work of the hydraulic excavator, for example, the excavation work. I do. Although the sub-pump 14 is involved in the work performed by the hydraulic excavator, it is rather provided additionally, and the sub-pump 14 has a lower load pressure than the operation actuator such as the boom cylinder described above. Pressure oil for operating an actuator for operation such as
5 to be supplied. In addition, the pilot pump 12
(1/7) to (1) much smaller than the pressure of the pressure oil discharged from the main pump 2 and the sub pump 14 described above.
/ 10) is output.
【0030】また、上述したメインポンプ2の傾転量を
変更する傾転制御機構11と、この傾転制御機構11に
連結されたリンク10と、このリンク10を動かす制御
用アクチュエータ5とを備えている。この制御用アクチ
ュエータ5は、シリンダ6と、このシリンダ6内を摺動
自在なピストン7とから成っている。ピストン7は、シ
リンダ6の大径穴6A内を摺動自在な大径ピストン部7
Aと、シリンダ6の小径穴6B内を摺動自在な小径ピス
トン部7Bとを備えている。シリンダ6の大径穴6Aと
ピストン7の大径ピストン部7Aとによって大径室8を
形成してあり、シリンダ6の小径穴6Bとピストン7の
小径ピストン部7Bとによって小径室9を形成してあ
る。The tilt control mechanism 11 for changing the tilt amount of the main pump 2 described above, a link 10 connected to the tilt control mechanism 11, and a control actuator 5 for moving the link 10 are provided. ing. The control actuator 5 includes a cylinder 6 and a piston 7 slidable in the cylinder 6. The piston 7 has a large-diameter piston portion 7 slidable in the large-diameter hole 6A of the cylinder 6.
A and a small-diameter piston portion 7B slidable in a small-diameter hole 6B of the cylinder 6. A large-diameter chamber 8 is formed by the large-diameter hole 6A of the cylinder 6 and the large-diameter piston portion 7A of the piston 7, and a small-diameter chamber 9 is formed by the small-diameter hole 6B of the cylinder 6 and the small-diameter piston portion 7B of the piston 7. It is.
【0031】この制御用アクチュエータ5の小径室9
は、管路13を介してパイロットポンプ12に連絡され
ており、この小径室9には常にパイロットポンプ12か
ら吐出されるパイロット圧が供給される。制御用アクチ
ュエータ5の大径室8は、制御用スプール25を介し
て、パイロット管路13とタンク3のうちのいずれかに
選択的に連通するようになっている。The small-diameter chamber 9 of the control actuator 5
Is connected to a pilot pump 12 via a pipe 13, and the small-diameter chamber 9 is always supplied with a pilot pressure discharged from the pilot pump 12. The large-diameter chamber 8 of the control actuator 5 is selectively connected to one of the pilot line 13 and the tank 3 via a control spool 25.
【0032】制御用スプール25は、ばね26により同
図1の左方向に付勢されるとともに、ケーシング17内
を摺動可能な制御用ピストン18により切換え操作され
る。ケーシング17は第1圧力室21と第2圧力室24
とを備えている。第1圧力室21は、主管路4と分岐管
路20を介してメインポンプ2に連絡され、この第1圧
力室21には、メインポンプ2から吐出される圧油が供
給される。第2圧力室24は、主管路15と管路23を
介してサブポンプ14から吐出される圧油が供給され
る。The control spool 25 is urged leftward in FIG. 1 by a spring 26 and is switched by a control piston 18 slidable in the casing 17. The casing 17 includes a first pressure chamber 21 and a second pressure chamber 24.
And The first pressure chamber 21 is connected to the main pump 2 via the main pipe 4 and the branch pipe 20, and the first pressure chamber 21 is supplied with pressure oil discharged from the main pump 2. The second pressure chamber 24 is supplied with pressurized oil discharged from the sub-pump 14 via the main pipe 15 and the pipe 23.
【0033】上述した制御用ピストン18は、段付き部
を有する1本の構造体から成り、その段付き部にメイン
ポンプ2の吐出圧力すなわち自己圧を受けるメインポン
プ用受圧面19を形成してあり、このメインポンプ用受
圧面19は、ケーシング17の第1圧力室21に配置し
てある。また、この制御用ピストン18の端部にはサブ
ポンプ14の圧力を受ける減馬力用受圧面22を形成し
てあり、この減馬力用受圧面22は、ケーシング17の
第2圧力室24に配置してある。The above-mentioned control piston 18 is formed of a single structure having a stepped portion, and a main pump pressure receiving surface 19 for receiving the discharge pressure of the main pump 2, that is, the self-pressure, is formed in the stepped portion. The main pump pressure receiving surface 19 is disposed in the first pressure chamber 21 of the casing 17. At the end of the control piston 18, a pressure-reducing surface 22 for reducing horsepower that receives the pressure of the sub-pump 14 is formed. The pressure-receiving surface 22 for reducing horsepower is disposed in the second pressure chamber 24 of the casing 17. It is.
【0034】上述した制御用スプール25と、ばね26
と、ケーシング17と、制御用ピストン18と、ピスト
ン7を含む制御用アクチュエータ5とによって、メイン
ポンプ2の傾転量を制御するレギュレータ16が構成さ
れている。The control spool 25 and the spring 26
The casing 16, the control piston 18, and the control actuator 5 including the piston 7 constitute a regulator 16 that controls the tilt amount of the main pump 2.
【0035】以上の構成については、前述した図2に示
す従来技術とほぼ同等である。なお、本実施形態にあっ
ては、制御用ピストン18の減馬力用受圧面22を形成
する軸部分の径寸法を、前述した図2に示した該当する
軸部分の径寸法に比べて大きく設定してある。これに伴
って、例えば制御用ピストン18のメインポンプ用受圧
面19を形成する軸部分の径寸法も、前述した図2に示
した該当する軸部分の径寸法に比べて大きく設定してあ
る。The above configuration is almost the same as the prior art shown in FIG. In the present embodiment, the diameter of the shaft forming the pressure-reducing surface 22 for reducing horsepower of the control piston 18 is set to be larger than the diameter of the shaft shown in FIG. I have. Accordingly, for example, the diameter of the shaft portion forming the main pump pressure receiving surface 19 of the control piston 18 is also set to be larger than the diameter of the corresponding shaft portion shown in FIG. 2 described above.
【0036】また本実施形態では、特に、サブポンプ1
4から吐出された圧油を排土板用シリンダ等の操作用ア
クチュエータに導く管路15と、ケーシング17の第2
圧力室24とを連絡する管路23(第1管路)とは別
に、第2圧力室24とタンク3とを連絡する管路102
すなわち第2管路を設けてある。そして、上述の管路2
3に第1絞り100を設け、上述の管路102に第2絞
り101を設けてある。In this embodiment, the sub-pump 1
A pipe 15 for guiding the pressure oil discharged from the cylinder 4 to an operation actuator such as a cylinder for the earth-discharge plate;
A pipe 102 connecting the second pressure chamber 24 and the tank 3 separately from a pipe 23 (first pipe) connecting the pressure chamber 24.
That is, a second conduit is provided. And the above-mentioned pipeline 2
3 is provided with a first throttle 100, and the above-mentioned conduit 102 is provided with a second throttle 101.
【0037】このように構成した本実施形態の動作は以
下のとおりである。なお、メインポンプ2のみの駆動に
よる制御については、前述した図2について説明したこ
とと同様であるが、もう一度繰り返し説明する。すなわ
ち、原動機1が駆動状態にあり、メインポンプ2から吐
出される圧油によってブームシリンダ等の操作用アクチ
ュエータが駆動する状態にあるものの、サブポンプ14
から吐出される圧油によって駆動する排土板用シリンダ
等の他の操作用アクチュエータが停止保持される状態に
あっては、図4の(a)の特性線A1の関係を維持する
ようにメインポンプ2の吐出圧力Pと吐出流量Qが制御
される。The operation of the present embodiment configured as described above is as follows. The control by driving only the main pump 2 is the same as that described with reference to FIG. 2, but will be described once again. That is, although the prime mover 1 is in the driving state and the operating actuator such as the boom cylinder is driven by the pressure oil discharged from the main pump 2, the sub pump 14
In a state in which another operating actuator such as a cylinder for the earth discharging plate driven by the pressure oil discharged from the cylinder is stopped and held, the main line is maintained so as to maintain the relationship of the characteristic line A1 in FIG. The discharge pressure P and the discharge flow rate Q of the pump 2 are controlled.
【0038】例えば、メインポンプ2から吐出される圧
油によって駆動する操作用アクチュエータの負荷圧力が
比較的低い場合には、これに応じてメインポンプ2の吐
出圧力Pも低い。このように、主管路4、分岐管路20
を介してレギュレータ16のケーシング17の第1圧力
室21に供給される圧力が小さいとき、すなわちばね2
6の力に比べて制御用ピストン18のメインポンプ用受
圧面19に与えられる圧力による力が小さいときには、
ばね26の力により制御用スプール25は、図1の左方
向に動き、これにより制御用アクチュエータ5の大径室
8とタンク3とが連通し、大径室8とパイロット管路1
3との間が遮断される状態となる。このとき、パイロッ
トポンプ12から吐出される圧油は、制御用アクチュエ
ータ5の小径室9に供給されているので、制御用アクチ
ュエータ5のピストン7は、同図1の左方向、すなわち
矢印B方向に動き、リンク10を介して傾転制御機構1
1が矢印D方向に動く。これにより、メインポンプ2の
吐出流量Qが前述した図4の(a)の特性線A1で例示
するように、大きな吐出流量Qに保たれる。これに伴
い、主管路4を介してブームシリンダなどの操作用アク
チュエータに比較的大きな流量が供給される。For example, when the load pressure of the operating actuator driven by the pressure oil discharged from the main pump 2 is relatively low, the discharge pressure P of the main pump 2 is correspondingly low. Thus, the main line 4, the branch line 20
When the pressure supplied to the first pressure chamber 21 of the casing 17 of the regulator 16 via the
When the force due to the pressure applied to the main pump pressure receiving surface 19 of the control piston 18 is smaller than the force of No. 6,
The control spool 25 moves to the left in FIG. 1 by the force of the spring 26, whereby the large-diameter chamber 8 of the control actuator 5 and the tank 3 communicate with each other, and the large-diameter chamber 8 and the pilot line 1
3 is cut off. At this time, since the pressure oil discharged from the pilot pump 12 is supplied to the small-diameter chamber 9 of the control actuator 5, the piston 7 of the control actuator 5 moves in the left direction of FIG. Movement, tilt control mechanism 1 via link 10
1 moves in the direction of arrow D. As a result, the discharge flow rate Q of the main pump 2 is maintained at a large discharge flow rate Q, as exemplified by the characteristic line A1 in FIG. Accordingly, a relatively large flow rate is supplied to the operation actuator such as the boom cylinder via the main pipeline 4.
【0039】また、上述とは逆に、メインポンプ2から
吐出される圧油によって駆動する操作用アクチュエータ
の負荷圧力が高い場合には、これに応じてメインポンプ
2の吐出圧力も高くなる。これに伴い、制御用ピストン
18のメインポンプ用受圧面部19に与えられる圧力に
応じた力が、ばね26の力よりも大きくなり、制御用ス
プール25が同図1の右方向すなわち矢印A方向に動
き、制御用アクチュエータ5のシリンダ6の大径室8が
パイロット管路13に連通し、大径室8とタンク3との
間が遮断される状態となる。これにより、制御用アクチ
ュエータ5の大径室8、小径室9の双方にパイロットポ
ンプ12から吐出される圧油が供給される。このとき、
制御用アクチュエータ5のピストン7の大径ピストン部
7Aと小径ピストン部7Bとの面積差により、制御用ア
クチュエータ5は図1の右方向すなわちA方向に移動
し、これに伴って、傾転制御機構11が矢印C方向に動
き、メインポンプ2の吐出流量Qが減少する。この間に
得られるポンプ入力トルクTは、前述した図4の(b)
の特性線A3で示す特性となる。以上述べた動作につい
ては、前述した図2に係る説明と同様である。On the contrary, when the load pressure of the operating actuator driven by the pressure oil discharged from the main pump 2 is high, the discharge pressure of the main pump 2 also increases accordingly. Accordingly, the force corresponding to the pressure applied to the main pump pressure receiving surface portion 19 of the control piston 18 becomes larger than the force of the spring 26, and the control spool 25 is moved in the right direction of FIG. The large-diameter chamber 8 of the cylinder 6 of the control actuator 5 moves and communicates with the pilot line 13, so that the large-diameter chamber 8 and the tank 3 are shut off. Thus, the pressure oil discharged from the pilot pump 12 is supplied to both the large-diameter chamber 8 and the small-diameter chamber 9 of the control actuator 5. At this time,
Due to the area difference between the large-diameter piston portion 7A and the small-diameter piston portion 7B of the piston 7 of the control actuator 5, the control actuator 5 moves rightward in FIG. 11 moves in the direction of arrow C, and the discharge flow rate Q of the main pump 2 decreases. The pump input torque T obtained during this period is the same as that of FIG.
The characteristic is indicated by the characteristic line A3. The operation described above is the same as that described with reference to FIG.
【0040】本実施形態では特に、上述のようなメイン
ポンプ2側の操作用アクチュエータの駆動と併せて、サ
ブポンプ14側の排土板用シリンダなどの操作用アクチ
ュエータも駆動すると、そのサブポンプ14から吐出さ
れる圧油によって駆動する操作用アクチュエータの負荷
圧力に応じてサブポンプ14の吐出圧力が上昇し、その
上昇した吐出圧力が主管路15、管路23(第1管
路)、第1絞り100を介してケーシング17の第2圧
力室24に供給される。また、第2圧力室24の圧油が
管路102(第2管路)、第2絞り101を介してタン
ク3に逃がされる。したがって、第2圧力室24には、
第1絞り100と第2絞り101とによって作成される
圧力、すなわちサブポンプ14の吐出圧力とタンク圧と
の間の圧力、いわゆる中間圧が発生し、この中間圧が制
御用ピストン18の減馬力用受圧面22に与えられ、制
御用ピストン18が前述したメインポンプ2の圧油によ
る操作用アクチュエータの駆動のみのときに比べて、図
1の右方向に移動する移動量が多くなる傾向、すなわち
制御用スプール25、及び制御用アクチュエータ5のピ
ストン7が図1のA方向に移動する傾向となり、これに
伴って、リンク10を介して傾転制御機構11がC方向
に移動する傾向となり、メインポンプ2の吐出流量Qが
減少する傾向となる。前述した図4の(a)の特性線A
2は、このときの特性を示している。また、このように
メインポンプ2の吐出流量Qが変化することにより、前
述した図4の(b)の特性線A4に示すように、メイン
ポンプ2の入力トルクTも減少する。In this embodiment, in particular, when the operating actuator such as the earthing plate cylinder on the sub-pump 14 is also driven together with the driving of the operating actuator on the main pump 2 side, the discharge from the sub-pump 14 is performed. The discharge pressure of the sub-pump 14 increases according to the load pressure of the operating actuator driven by the pressurized oil, and the increased discharge pressure causes the main line 15, the line 23 (the first line), and the first throttle 100 to move. The pressure is supplied to the second pressure chamber 24 of the casing 17 via the second pressure chamber 24. Further, the pressure oil in the second pressure chamber 24 is released to the tank 3 via the pipe 102 (second pipe) and the second throttle 101. Therefore, in the second pressure chamber 24,
A pressure created by the first throttle 100 and the second throttle 101, that is, a pressure between the discharge pressure of the sub-pump 14 and the tank pressure, a so-called intermediate pressure, is generated. The amount of movement provided to the pressure receiving surface 22 to move the control piston 18 to the right in FIG. The spool 25 for control and the piston 7 of the control actuator 5 tend to move in the direction A in FIG. 1, and accordingly, the tilt control mechanism 11 tends to move in the direction C via the link 10, and the main pump 2, the discharge flow rate Q tends to decrease. The characteristic line A of FIG.
2 shows the characteristic at this time. Further, as the discharge flow rate Q of the main pump 2 changes in this manner, the input torque T of the main pump 2 also decreases as indicated by the characteristic line A4 in FIG. 4B.
【0041】このように、メインポンプ2によって駆動
する図示しない操作用アクチュエータと、サブポンプ1
4によって駆動する図示しない操作用アクチュエータと
の複合操作に応じて、メインポンプ2の吐出圧力P−吐
出流量Q特性、及びメインポンプ2の吐出圧力P−ポン
プ入力トルクT特性を変化させることにより、メインポ
ンプ2とサブポンプ14との合計ポンプ入力トルクが、
原動機1の出力トルクTからパイロットポンプ12の入
力トルクを引いた値を越えないように減馬力制御がおこ
なわれる。As described above, the operation actuator (not shown) driven by the main pump 2 and the sub-pump 1
By changing the discharge pressure P-discharge flow rate Q characteristic of the main pump 2 and the discharge pressure P-pump input torque T characteristic of the main pump 2 according to a combined operation with an operation actuator (not shown) driven by the control unit 4, The total pump input torque of the main pump 2 and the sub pump 14 is
Horsepower control is performed so as not to exceed a value obtained by subtracting the input torque of the pilot pump 12 from the output torque T of the prime mover 1.
【0042】このように構成した本実施形態では、上述
のように管路23に第1絞り100を設けるとともに、
管路102に第2絞り101を設けたので、サブポンプ
14からの圧油で該当する操作用アクチュエータを駆動
する際、ケーシング17の第2圧力室24に発生する圧
は、サブポンプ14の吐出圧より小さく、タンク圧より
大きい中間圧に保たれる。したがって、前述した図2に
示す従来技術におけるのと同等の形状寸法のばねを設け
た場合でも、制御用ピストン18の径寸法を比較的大き
く設定して適正な馬力制御を実現できる。また、第1絞
り100、第2絞り101を設けるものの、前述した図
3に係る説明におけるような電磁比例減圧弁、及びその
ような電磁比例減圧弁を制御する制御装置を設けること
を要しない。In the present embodiment configured as described above, the first throttle 100 is provided in the conduit 23 as described above,
Since the second restrictor 101 is provided in the pipe 102, when the corresponding operating actuator is driven by the pressure oil from the sub-pump 14, the pressure generated in the second pressure chamber 24 of the casing 17 is lower than the discharge pressure of the sub-pump 14. It is small and is maintained at an intermediate pressure greater than the tank pressure. Therefore, even when a spring having the same shape and size as that of the prior art shown in FIG. 2 is provided, the horsepower control can be properly performed by setting the diameter of the control piston 18 to be relatively large. In addition, although the first throttle 100 and the second throttle 101 are provided, it is not necessary to provide the electromagnetic proportional pressure reducing valve as described with reference to FIG. 3 and a control device for controlling such an electromagnetic proportional pressure reducing valve.
【0043】このように本実施形態によれば、制御用ピ
ストン18の径寸法を比較的大きくすることができるの
で、制御用ピストン18の製作が容易になり、また、こ
の制御用ピストン18が挿通されるケーシング17の穴
加工が容易になり、これに伴って精度の高い製作を実現
できる。また、構造が簡単で比較的部品単価の安い第1
絞り100、第2絞り101を設ければ済み、すなわ
ち、前述した図3に係る説明におけるような高価な電磁
比例減圧弁、及びその制御装置を設けなくて済み、これ
により製作原価を安くすることができる。As described above, according to the present embodiment, since the diameter of the control piston 18 can be made relatively large, the manufacture of the control piston 18 becomes easy, and the control piston 18 is inserted. Drilling of the casing 17 to be performed is facilitated, and accordingly, high-precision manufacturing can be realized. In addition, the first structure has a simple structure and relatively low unit cost.
It suffices to provide the diaphragm 100 and the second diaphragm 101, that is, it is not necessary to provide an expensive electromagnetic proportional pressure reducing valve and its control device as described with reference to FIG. 3 described above, thereby reducing the manufacturing cost. Can be.
【0044】なお図1では、第1絞り100、第2絞り
101を固定絞りとして描いてあるが、本発明は、これ
らの第1絞り100、第2絞り101を固定絞りとする
ことには限られず、可変絞りとする構成にしてもよい。
このように可変絞りにした場合には、前述した図4の
(a)の特性線A1−A2のポンプ制御減馬力変化量、
図4の(b)の特性線A3−A4のポンプ入力トルク変
化量を適宜変更することができる。Although FIG. 1 shows the first diaphragm 100 and the second diaphragm 101 as fixed diaphragms, the present invention is not limited to the first diaphragm 100 and the second diaphragm 101 being fixed diaphragms. Instead, a variable aperture may be used.
In the case where the variable throttle is set as described above, the pump control reduced horsepower change amount of the characteristic line A1-A2 in FIG.
The pump input torque change amount on the characteristic line A3-A4 in FIG. 4B can be changed as appropriate.
【0045】また図1では、メインポンプ2を1つのみ
描いてあるが、このメインポンプ2を複数、例えば2つ
設けた構成にしてもよい。このようにメインポンプ2を
2つ設ける場合、メインポンプ2のそれぞれの圧油によ
って別々の操作用アクチュエータを作動させる構成にし
てもよく、また、2つのメインポンプ2の圧油を合流さ
せて1つの操作用アクチュエータを作動させる構成にし
てもよい。Although only one main pump 2 is shown in FIG. 1, a plurality of, for example, two main pumps 2 may be provided. When two main pumps 2 are provided in this manner, a configuration may be employed in which separate operating actuators are operated by the respective pressure oils of the main pumps 2, and the two main pumps 2 are joined by combining the pressure oils. The configuration may be such that one operation actuator is operated.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上のように構成したことにより、本発
明の各請求項に係る発明によれば、レギュレータに含ま
れる制御用スプールを付勢するばねの大型化を招くこと
なく、また電磁比例減圧弁を設けることなく適正な馬力
制御を実現でき、すなわち、第1絞り、第2絞りにより
サブポンプの吐出圧力より小さい圧力を発生させ、この
小さい圧力を制御用スプールを移動させる制御用ピスト
ンの減馬力受圧面に与えるようにしてあることから、制
御用ピストンの径寸法を比較的大きく設定しても適正な
馬力制御を実現でき、これにより制御用ピストンの製作
が容易になるとともに、この制御用ピストンが挿通され
るケーシングの穴加工が容易になって精度の高い製作を
実現でき、また、高価な電磁比例減圧弁及びその制御装
置を設けることを要せずに、構造が簡単で比較的部品単
価の安い第1絞り、第2絞りを設ければ済むので従来に
比べて製作原価を安くすることができる。As described above, according to the present invention, the spring for biasing the control spool included in the regulator is not enlarged, and the electromagnetic proportionality is reduced. Appropriate horsepower control can be realized without providing a pressure reducing valve, that is, a pressure smaller than the discharge pressure of the sub-pump is generated by the first and second throttles, and this small pressure is reduced by the control piston for moving the control spool. Because it is applied to the horsepower pressure receiving surface, proper horsepower control can be realized even if the diameter of the control piston is set to a relatively large size. The drilling of the casing into which the piston is inserted is facilitated, and high-precision manufacturing can be realized.In addition, an expensive electromagnetic proportional pressure reducing valve and its control device must be provided. Without first diaphragm cheap comparatively component unit cost structure is simple, it is possible to reduce the manufacturing cost as compared with the conventional so need by providing the second aperture.
【図1】本発明の油圧ポンプの制御装置の一実施形態を
示す油圧回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing one embodiment of a control device for a hydraulic pump of the present invention.
【図2】従来の油圧ポンプの制御装置の一例を示す油圧
回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing an example of a conventional hydraulic pump control device.
【図3】図2に示した従来の油圧ポンプの制御装置で問
題となるばねの大型化を防ぐために考えられる構成を示
す要部回路図である。3 is a main part circuit diagram showing a configuration conceivable for preventing an increase in the size of a spring, which is a problem in the conventional hydraulic pump control device shown in FIG.
【図4】図2に示した従来の油圧ポンプの制御装置で得
られる可変容量型油圧ポンプから成るメインポンプの吐
出圧力−吐出流量特性、及び吐出圧力−ポンプ入力トル
ク特性を示す図である。4 is a diagram showing a discharge pressure-discharge flow rate characteristic and a discharge pressure-pump input torque characteristic of a main pump composed of a variable displacement hydraulic pump obtained by the conventional hydraulic pump control device shown in FIG.
1 原動機 2 メインポンプ(可変容量型油圧ポンプ) 3 タンク 4 主管路 5 制御用アクチュエータ 6 シリンダ 6A 大径穴 6B 小径穴 7 ピストン 7A 大径ピストン部 7B 小径ピストン部 8 大径室 9 小径室 10 リンク 11 傾転制御機構 12 パイロットポンプ 13 パイロット管路 14 サブポンプ(固定容量型油圧ポンプ) 15 主管路 16 レギュレータ 17 ケーシング 18 制御用ピストン 19 メインポンプ用受圧面 20 分岐管路 21 第1圧力室 22 減馬力用受圧面 23 管路(第1管路) 24 第2圧力室 25 制御用スプール 26 ばね 100 第1絞り 101 第2絞り 102 管路(第2管路) REFERENCE SIGNS LIST 1 prime mover 2 main pump (variable displacement hydraulic pump) 3 tank 4 main pipeline 5 control actuator 6 cylinder 6A large diameter hole 6B small diameter hole 7 piston 7A large diameter piston part 7B small diameter piston part 8 large diameter chamber 9 small diameter chamber 10 link DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Tilt control mechanism 12 Pilot pump 13 Pilot line 14 Sub pump (fixed displacement hydraulic pump) 15 Main line 16 Regulator 17 Casing 18 Control piston 19 Main pump receiving surface 20 Branch line 21 First pressure chamber 22 Reduced horsepower Pressure receiving surface 23 pipeline (first pipeline) 24 second pressure chamber 25 control spool 26 spring 100 first throttle 101 second throttle 102 pipeline (second pipeline)
フロントページの続き (72)発明者 本澤 幸裕 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 (72)発明者 曹 東輝 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Continued on the front page (72) Inventor Yukihiro Motozawa 650, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture Inside the Tsuchiura Plant of Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. in the factory
Claims (3)
動機によって駆動し、所定の作業の実施に関与する操作
用アクチュエータを作動させる圧油を供給する可変容量
型油圧ポンプから成るメインポンプ、及び固定容量型油
圧ポンプから成るサブポンプと、 上記メインポンプの傾転量を制御する制御用アクチュエ
ータ、この制御用アクチュエータを制御する制御用スプ
ール、上記メインポンプから吐出される圧油、及び上記
サブポンプから吐出される圧油のそれぞれに応じて上記
制御用スプールを切換え駆動する制御用ピストン、この
制御用ピストンの上記メインポンプから吐出される圧油
の圧力を受けるメインポンプ用受圧面が配置される第1
圧力室、及び上記制御用ピストンの上記サブポンプから
吐出される圧油の圧力を受ける減馬力用受圧面が配置さ
れる第2圧力室を含むレギュレータとを備えた油圧ポン
プの制御装置において、 上記サブポンプから吐出された圧油を上記操作用アクチ
ュエータに導く主管路と上記第2圧力室とを連絡する第
1管路と、 この第1管路とは別に設けられ、上記第2圧力室とタン
クとを連絡する第2管路とを備えるとともに、 上記第1管路に第1絞りを設け、上記第2管路に第2絞
りを設けたことを特徴とする油圧ポンプの制御装置。1. A main pump comprising a prime mover and a variable displacement hydraulic pump which is provided in a construction machine, and which is driven by the prime mover and supplies pressure oil for operating an operation actuator involved in performing a predetermined operation. A sub-pump comprising a fixed displacement hydraulic pump; a control actuator for controlling the tilt amount of the main pump; a control spool for controlling the control actuator; pressure oil discharged from the main pump; and discharge from the sub-pump. A control piston for switching and driving the control spool in accordance with each of the pressure oils to be supplied, and a main pump pressure receiving surface for receiving the pressure of the pressure oil discharged from the main pump of the control piston.
A hydraulic pump control device comprising: a pressure chamber; and a regulator including a second pressure chamber in which a pressure-reducing surface for reducing horsepower that receives the pressure of pressure oil discharged from the sub-pump of the control piston is disposed. A first conduit for connecting the main conduit for guiding the pressure oil discharged from the actuator to the operating actuator and the second pressure chamber; provided separately from the first conduit, the second pressure chamber and the tank; A control device for a hydraulic pump, comprising: a second conduit that communicates with the first conduit; a first restrictor provided in the first conduit; and a second restrictor disposed in the second conduit.
形成する大径ピストン部と小径室を形成する小径ピスト
ン部とから成るピストンを備えるとともに、上記原動機
によって駆動し、常時上記制御用アクチュエータの上記
小径室にパイロット圧を供給し、上記制御用スプールを
介して上記制御用アクチュエータの上記大径室に選択的
にパイロット圧を供給するパイロットポンプを備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の油圧ポンプの制御装置。2. The control actuator according to claim 1, further comprising a piston including a large-diameter piston portion forming a large-diameter chamber and a small-diameter piston portion forming a small-diameter chamber, and driven by the prime mover. 2. The pilot pump according to claim 1, further comprising a pilot pump that supplies a pilot pressure to the small diameter chamber and selectively supplies a pilot pressure to the large diameter chamber of the control actuator via the control spool. Control device for hydraulic pump.
を特徴とする請求項1または2記載の油圧ポンプの制御
装置。3. The hydraulic pump control device according to claim 1, wherein the construction machine is a hydraulic shovel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10093347A JPH11294338A (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Control device of hydraulic pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10093347A JPH11294338A (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Control device of hydraulic pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11294338A true JPH11294338A (en) | 1999-10-26 |
Family
ID=14079751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10093347A Pending JPH11294338A (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Control device of hydraulic pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11294338A (en) |
-
1998
- 1998-04-06 JP JP10093347A patent/JPH11294338A/en active Pending
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