JPS605821B2 - 油圧駆動装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧ショベル、クレーン等に具備される油圧閉
回路から成る油圧駆動装置において、特に慣性の大きな
負荷の駆動、停止動作を行なう制御方法に関する。

油圧閉回路により負荷、特に慣性の大きな負荷を駆動、
停止する油圧駆動装置では、原動機の過負荷防止のため
のポンプ入力制限に加えて、ポンプの吐出し容量すなわ
ち斜板式、斜軸式ポンプではポンプの煩転量を制御する
ことにより、ポンプの吐出し圧力あるし、は吸込み圧力
の最大値を制限して、回路最大圧力を設定するりリーフ
弁で圧油をリリーフさせないように制御し、動力損失の
低減および動力回収を図ることが行なわれている。

第１図は従来の制御方法が実施される油圧駆動装置の一
例を示す回路図である。この図において、１‘ま原動機
、２は原動機１によって駆動する可変容量油圧ポンプ、
３は油圧アクチュェータで、この油圧アクチュェータ３
は管路Ａ，Ｂを介してポンプ２に連結されている。４は
負荷で、油圧アクチュヱータ３に接続してある。

５はタンク、６は原動機１によって駆動するチャージポ
ンプで、管路ＡＢのキヤビテーション防止のための庄油
を供給する。

７はリリーフ弁で、チャージポンプ６の吐出し最高圧力
を設定する。

８Ａ，８Ｂはチェック弁で、チャージポンプ６から管路
Ａ，Ｂへ綾続する管路に設けてある。

９Ａ，９Ｂはリリーフ弁で、それぞれ管路Ａ，Ｂの最高
圧力を設定する。

１０はシャトル弁で、管路Ａ，Ｂの圧力のうちの高い方
を選択する。

１１はパイロットポンプで、ポンプ２の懐転量を制御す
るための圧油を供給する。

１３はシリンダで、ポンプ２の頭転量を操作する。

１３Ａ，１３Ｂはシリンダ１３の受圧室、１３ａ，１３
ｂはこの受圧室１３Ａ，Ｉ３Ｂに装着したばねである。

１４はサーボ弁で、シリンダー３の受圧室１３Ａ，１３
Ｂと、庄油供給管路、タンク５に蓮適する管路とを適宜
に切換える。１４ａは操作レバーで「サーボ弁１４を操
作し、ポンプ２の値転量目標値×Ｌを与える。

１４ｂはスリーブで、フィードバック信号によりサーボ
弁１４のスプールとの相対位置を変える。

１５はフイードバツクリンクで、シリンダ１３のロッド
およびスリーブ１４ｂに接続してあり、スリーブ１４ｂ
もこシリンダ１３の変位を伝達する。

１６は切換弁で、サーボ弁１４の供給管路をパイロット
ポンプ１１に接続するか、タンク５に接続するかを、シ
ャトル弁１０からの圧力により切換える。

１６ａはばねで、シャトル弁１０からの油圧力に対抗し
、スプールを中立方向に戻す作用をおこなう。

１６ｂはスリーブで、フィードバック信号により、功換
弁１６のスプールとの相対位置を変える。

１６ｃはばねで、スリーブ１６ｂにオフセット荷重を与
える。

１７はカムで、フィードバックリンク１５によって変位
する。

１８はロッドで、カム１７に当俵してあり、このカム１
７の形状に応じてスリーブ１６ｂを変位させる。

この第１図に示す油圧駆動装置は、原動機１によって駆
動される可変容量油圧ポンプ２と、負荷４に連結された
油圧アクチュェータ３とを援続して閉回路を構成し、ポ
ンプ‐２の値転量を制御することにより油圧ァクチュェ
ータ３の作動を制御するようにしてある。

このように構成してある装置における制御、すなわちポ
ンプ懐転量制御は次のようにして行なわれる。

まず、吐出しボート側が高圧となる正の負荷の場合、サ
ーボ弁１４の操作レバー１４ａを操作して例えば切換位
置１４Ａにすると、ポンプ１１からの供給圧油は切襖弁
１６、サーボ弁１４を経てシリンダ１３の一方の受圧室
１３Ａに流入する。受圧室１３Ｂ側はサーボ弁１４を介
してタンク５に蓮通されているので、シリンダ１３のロ
ッドは右方に移動し、ポンプ２はボート２Ａ側からの吐
出し流量を増す方向に頭転量が増加する。この煩転量の
増加はフィードバックリンク１５によってサーボ弁１４
のスリーブ１４ｂにフィードバックされ、切換弁１６が
切換えられない限り操作レバー１４ａの操作量すなわち
額転量目標値ＸＬに応じた煩転量に達したところでシリ
ンダ１３のロッドは停止する。この過程でポ・−ト２Ａ
側に発生した負荷４を駆動するための吐出し圧力がシャ
トル弁１０に導かれ、これによって切換弁１６が切換え
られると、サーボ弁１４が中立位置はもちろんのこと、
たとえ位置１４Ａにあったとしても、受圧室１３Ａ，１
３８は双方ともタンク５に連通された状態となる。

この状態ではシリンダ１３のばね１３ａ，１３ｂの作用
もあり、ポンプ２の懐転量は中立方向に戻るので、吐出
し圧力はこの時の切換弁１６の切襖圧力Ｐｃを越えない
ように制御される。この切換圧力Ｐ。は切換弁１６のス
リーブ１６ｂの位置とばね１６ａの特性によって定まる
ので、例えば同第１図に示すようなフィードバックリン
ク１５、カム１７、ロッド１８を有する機構でポンプ２
の頭転量の変更を切換弁１６のスリーブ１６ｂにフィー
ドバックすることにより、切換圧力Ｐｃ「すなわちこの
時のポンプ２の吐出し圧力の最大値を、煩転量に対応し
て定め、入力制限を行うことができる。なお同第１図か
ら明らかなように、入力制限の制御特性はカム１７の形
状により、例えば入力州レクー定のように任意に設定で
きる。ここで切換弁１６の切換圧力Ｐｃは同第１図に示
すように、ロッド１８がカム１７の最凹部にある時、最
も高い設定値ＰｃＭ＾ｘとなるが、負荷駆動圧力がこれ
よりも高い場合は、ポンプ２の煩転量は中立方向に減少
しつづけ、最終的にはＰｃｗＡｘを保持するのに必要な
最小の値転量となる。

したがってリリーフ弁９Ａの設定圧力をＰｃＭ＾ｘより
も高くしておけば、リリーフによる動力損失を避けるこ
とができる。以上とは逆に、例えば慣性体を制動しよう
とする場合のように、ポンプ２の吸込み圧力が吐出し圧
力より高い負の負荷の場合は、次のようになる。

今仮に、サーボ弁１４の操作レバー１４ａを一定位置に
保持して、ポンプ２の煩転量をボート２Ａが吐出し側と
なる方向の一定位置に制御し、負荷４を定常速度で駆動
している状態から、操作レバー１４ａを中立に戻した場
合を考える。この時サーボ弁１４は、１４Ｂの位置とな
り、シリンダ１３の受圧室１３Ｂ側に圧油が供給され、
受圧室１３Ａはタンク５に運速されるので、シリンダ１
３のロッドは左方に移動し、ポンプ２の煩転量は中立方
向に戻される。この時、負荷４はその慣性によって同一
速度で運動し続けようとするので、油圧アクチュェータ
３はポンプ作用をし、ポンプ２の吸込み側となっている
ボート２Ｂ側に圧力が発生する。この吸込み圧力が前述
と同様に、この時のポンプ煩転量と対応して定まる切換
弁１６の切換圧力Ｐｃより高くなると、切換弁１６が切
換えられ、サーボ弁１４への圧油供給が断たれ、シリン
ダ１３の受圧室１３Ａ，１３８は双方ともタンク５へ蓮
通される。この時シリンダ１３のばね１３ａ，１３ｂの
作用などによってポンプ２の煩転量が中立方向に変わる
と吸込み側圧力は増々高くなり、最終的には頭転量が中
立に保持され、油圧アクチュェータ３からの圧油は全て
リリーフ弁９Ｂでリリーフされるようになる。すなわち
、負荷４はその慣性ェネルギをリリーフ弁９Ｂで消費し
て制動されることになり、当然に動力の回収は行なわれ
ない。なお操作レバー１４ａを上記とは逆方向に操作し
て、ポンプ２のボート２Ｂを吐出し方向とする場合につ
いては、吐出しおよび吸込み方向が変わるのみで、基本
的な作動と同様であるので説明は省略する。

第２図は上記した従来の制御方法による管路Ａ，Ｂの圧
力Ｐ＾，ＰＢとポンプ２の煩転量Ｚとの特性の代表例を
示す線図で、レバー操作量すなわちポンプ２の煩転量目
標値ＸＬをパラメータとして示してある。

同図で第１象限および第３象限は、吐出し圧力が吸込み
圧力よりも高い正の負荷の場合であり、カム１７とばね
１６ａを適宜に設定することにより等入力トルク曲線Ｔ
に沿った入力制限が可能である。第２象限および第４象
限は吸込み圧力が吐出し圧力よりも高い負の負荷の場合
であり、最高圧力はリリーフ弁設定圧力Ｐｒとなる。と
ころで上記した従釆の制御方法においても、例えばポン
プ２の特性を適宜設定することにより、負の負荷の場合
における動力の回収を行なうことが可能であるが、その
場合にはポンプ煩転量に対する吸込み圧力の最大値は、
正の負荷の場合と同じ態様に制限されるので、その制御
特性は第２図の２点銭線で示すように、第１象限、第３
象限に描かれる特性線図と対称な線図となる。

このことは結局、制動動力を制限することになり、樟止
するまでの制動距離が大きくなり、換言すれば制動特性
の劣化を招くことになる。なお第２図の第１象限→第２
象限→第１象限と進行する矢印は、非常に慣性の大きな
負荷を駆動する場合において、操作レバー１４ａを中立
位置すなわち懐転量目標値×Ｌ＝０から最大位置すなわ
ち煩転量目標値×Ｌ＝ＸＬｍａｘまで操作し、ポンプ２
の最大懐転位直すなわち煩転量Ｚ＝Ｚｍａｘで定常状態
に達した後、操作レバー１４ａを中立位鷹に戻す操作を
行なった場合の作動点の時間的推移の一例を示したもの
である。

本発明は上記した従来技術における実情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、負荷の制動特性の向上を図るこ
とができ、かつ動力回収効率の高い油圧駆動装置の制御
方法を提供することにある。

この目的を達成するために本発明は、油圧閉回路を構成
する可変容量油圧ポンプの吐出し容量目標値と、可変容
量油圧ポンプの吐出し容量と、可変容量油圧ポンプの吐
出し圧力および吸込み圧力とを検出し、可変容量油圧ポ
ンプの吐出し容量変化速度および吐出し容量を制御して
、吐出し圧力が吸込み圧力より高い場合には、吐出し圧
力の最大値を、可変容量油圧ポンプの吐出し容量に関連
してあらかじめ設定した設定値に制限するとともに、吸
込み圧力が吐出し圧力より高い場合には、吸込み圧力の
最大値を、可変容量油圧ポンプの吐出し容量に関連して
あらかじめ設定した上記とは別の設定値に制限するよう
にしてある。

以下、本発明の油圧駆動装置の制御方法について詳述す
る。

第３図は本発明の制御方法を実施する油圧駆動装置の第
１の例を示す回路図である。

なおこの図および後述する第５図において、上記した第
１図に示す都材と同じ部材は同一の符号で示してある。
したがって以下にあっては、第１図に示す部材とは異な
る部材についてだけ説明を行なう。同第３図において、
２０は片ロッドシリンダで、ポンプ２の煩転量を操作す
る。２０ａはシリンダ２０のヘッド側室、２０ｂはシリ
ンダ２０のロッド側室で、このロッド側室２０ｂにはパ
イロットポンプ１１の圧油が導かれるようにしてある。

２１‘まサーボ弁で、操作レバー２１ａの操作により移
動しシリンダ２０を作動させる。

２１ｂはフィードバック信号を受けるスリーブである。

２２はフィードバックリンクで、一端をシリンダ２０の
ロッド‘こ連結され、他端をスリーブ２１ｂに連結して
あり、ポンプ２の煩転量をサーボ弁２１へフィードバッ
クする。２３は切換弁で、サーボ弁２１からタンク５へ
の通路、およびポンプ１１からシリンダ２０のヘッド側
室２０ａへの通路上に設けられ、管路Ｂからのパイロッ
ト圧力によって作動する。

なお２３ａはスプール房いまね、２３ｂはスリーブ、２
３ｃはスリーブ戻し‘まねである。２４は上記とは別の
切換弁で、ポンプ１１からサーボ弁２１への供給通路、
およびヘッド側室２０ａからタンク５への通路上に設け
られ、管路Ａからのパイロット圧力で作動する。

なお２４ａはスプール房いまね、２４ｂはスリーブ、２
４ｃはスリーブ戻し‘まねである。２５はフィードバッ
クリンク２２に連結したカム、２６，２７はロッドであ
る。

これらのロッド２６，２７はカム２５に当接してあり、
カム２５の形状に応じてそれぞれスリーブ２３ｂ，２４
ｂを変位させる。このように構成してある油圧駆動装置
における制御は次のようにして行なわれる。はじめにポ
ンプ２のボート２Ａあるいはボート２Ｂから圧油を吐出
する正の負荷の場合について説明する。すなわち負荷４
の停止状態から操作レバー２１ａを例えば切襖位置２１
Ａに操作した場合、ポンプ１１から切換弁２４を介して
供給された圧油はシリンダ２０のヘッド側室２０ａに流
入する。ヘッド側室２０ａとロッド側室２０ｂとは同圧
となるので、面積差によりシリンダ２０のロッドは右方
へ移動し、ポンプ２の懐転量を増加させ、ボート２Ａ側
から圧油を吐出す。この圧油によって油圧アクチュェー
タ３が作動し、負荷４を駆動する。−方ポンプ煩転量の
増加は、フィードバックリンク２２を介してスリーブ２
１Ｍこフィードバックされ、ポンプ腹転量は操作レバー
２１ａの操作量に応じた大きさで整定する。ここで吐出
し側の管路Ａに吐出し圧力が発生するが「この圧力は切
換弁２４への切換用パイロット圧力として導かれる。こ
の圧力がばね２４ａの特性およびその時のスリーブ２４
ｂの位置によって定まる切換圧力Ｐ。に達すると、切襖
弁２４は切換えられる。この時、サーボ弁２１がたとえ
切換位置２１Ａにあったとしても、切換弁２４によって
ポンプ１１からの庄油供ｖ給通路が断たれ、かつヘッド
側室２０ａからの通路がタンク５に蓮通されるので、シ
リンダ２０のロッドはロッド側室２０ｂの圧油によって
左方に移動し、ポンプ２の煩転量を中立に戻す。したが
って上記した従来の制御と同様に、吐出し圧力はこの切
換圧力Ｐｃを越えないように制御されＬ また吐出し圧
力の最大値はロッド２７がカム２５の最凹部にあるとき
の切換圧力Ｐｃｍａｘとなり、この時のポンプ２の煩転
量は圧力Ｐｃｍａｘを維持するために必要な最小の優転
量となる。次に負の負荷の場合について説明する。

例えば負荷４を定常速度で駆動している状態で、操作レ
バー２１ａを戻して切襖位置２１Ｂとした場合、シリン
グ２０のヘッド側室２０ａはサーボ弁２１および切換弁
２３を介してタンク５に蓮通される。したがってシリン
ダ２０のロッドは左方へ移動し、ポンプ２の煩転量を中
立方向に戻し、ポンプ２の吸込み流量が減少し、吸込み
側管路８に圧力が発生する。この圧力が切換弁２３のば
ね２３ａの特性およびその時のスリーブ２３ｂの位置に
よって定まる切換圧力Ｐｃに達すると、切換弁２３が切
換えられる。この時、サーボ弁２１がたとえ切換位置２
１Ｂに保持されたとしても、切襖弁２３によりヘッド側
室２０ａはタンク５への通路を断たれ、かつポンプ１１
からの圧油供給通路に蓮通されるので、シリンダ２０の
ロッドは受圧面積の差によって右方に移動し、ポンプ２
の煩転量を増加させる。そこで吸込み圧力は減少し、結
局、吸込み圧力がこの時の功検圧力Ｐｃを越えないよう
に制御される。ここで従来の制御方法を実施する第１図
に示す油圧駆動装置について再考すると、この装置にお
いては正の負荷の場合も、負の負荷の場合も作動する切
換弁１６は共通であったので、負の負荷時における動力
回収が可能である場合でもその特性は正の負荷の場合の
入力制限の特性と基本的に同じにならざるを得なかった
。これに対して第３図に示す装置にあっては上記のよう
に、管路Ａが高圧であるか、あるいは管路Ｂが高圧であ
るかにより作動する別々の切換弁２４，２３を設けてあ
り、しかもポンプ２の吐出し方向すなわち懐転方向によ
ってロッド２６，２７のカム２６に当接する部分が異な
る。したがって、同じポンプ使転量に対する切襖圧力Ｐ
ｃを負荷の正負に応じて別々に設定することができる。
したがって同第３図からも明らかなように、例えば吐出
し圧力によって作動する切換弁２４が、カム２５によっ
てポンプ頭転量に応じたフィードバック信号を受けて作
動している時でも、吸込み圧力によって作動する切換弁
２３の方は、ロッド２６をカム２５の最凹部に位置させ
るようにすることが可能である。そこでこの制御特性の
一例を示すと第４図のようになる。第１象限および第３
象限の正の負荷の場合には、最高圧力はＰｃｍａｘとな
り、煩転量が大きくなるにつれて吐出し圧力の最大値は
等入力トルク曲線Ｔ‘こ沿って制限される。第２象限お
よび第４象限の負の負荷の場合には、ポンプ煩転量に関
係なしに吸込み圧力の最大値はＰｃｍａｘとなる。すな
わち第２図の２点鎖線と比較すると正の負荷については
同じ態様をとるが、負の負荷については制動動力が大き
くなっているので、制動距離が短か〈、かつ動力回収効
率が良く、もちろんリリーフ損失も発生させない特性と
なっている。なお、吸込み圧力により作動する切換弁側
に係るカム２５の形状を適宜に設定することにより、負
の負荷の場合のトルク制限を第４図の破線のように正の
負荷とは異なった特性により行なうことも容易である。
第５図は本発明の制御方法を実施する油圧駆動装置の第
２の例を示す回路図である。

この第５図において、３川まポンプ２の煩転量目標値Ｘ
Ｌを与える操作レバー、３０ａは操作レバー３０の操作
量を検出し、懐転量目際値信号×Ｌを出力する操作量検
出器である。３１Ａ，３１Ｂは圧力検出器で、管路Ａ，
Ｂの圧力を検出し、圧力信号Ｐ＾、圧力信号ＰＢを出力
する。

３２は煩転量操作装置で、後述する懐転量操作指令信号
Ｙに応じてポンプ２の頭転量を操作し、かつ頭転量を検
出し、値転量信号Ｚを出力する。

３３は制御装置で、上記の操作量検出器３０ａ、圧力検
出器３１Ａ，３１８、懐転量操作装置３２はこの制御装
置３３に接続されている。

この制御装置３３は頃転量目標値信号ＸＬ、煩転量信号
Ｚ、圧力信号Ｐ＾、圧力信号ＰＢを受けて演算を行ない
、額較量操作指令信号Ｙを頭転量操作装置３２に出力す
る。このように構成してある油圧駆動装置における制御
は次のようにして行なわれる。

操作レバー３０を操作すると操作量検出器３０ａから煩
転量目標値信号×Ｌが制御装置３３に出力される。制御
装置３３はこの他、煩転量操作装置３２からのポンプ便
転量信号Ｚおよび圧力検出器３１Ａ，３１Ｂからの圧力
信号Ｐ＾，ＰＢを取込み、これらから所要のポンプの額
転指令信号×を演算し、煩転量操作装置３２に、煩転量
操作指令信号Ｙ＝×−Ｚを出力する。煩転量操作装置３
２は操作指令信号Ｙに応じてポンプ２の煩転量を操作す
る。ここで制御装置３３の一例としてマイクロコン ・
ピュー夕を用いた場合の処理内容を、制御の手順を示す
フローチャートである第６図、およびあらかじめ設定さ
れる関数関係を示す特性線図である第７，８，９図によ
って説明する。

なお説明の都合上、第６図の手順５８，５９，６０，６
１のない場合を先に述べる。まず第６図に示すように手
順４０，４１，４２，４３により煩転量目標値×Ｌ、煩
転量Ｚ、圧力Ｐ＾、圧力ＰＢを謙込む。

なお頭転指令×、煩転量目標値ＸＬ、および煩転量Ｚは
便宜上、第５図のポンプ２の中立状態を０、ボート２Ａ
が吐出し側となる煩転方向を正、ボート２Ｂが吐出し側
となる頭転方向を負とする。次に手順４４で額転量目標
値×Ｌと前回の煩転指令×との偏差ごコ×Ｌ−Ｘを求め
、手順４５でこのどの正負を判別する。ここでごが正で
あれば手順４６に移り、管路Ａの圧力Ｐ＾の値をＰに入
れる。続いて手順４７で煩転量Ｚの正負すなわちポンプ
２の吐出し方向を判別する。ここで煩転量Ｚが負であれ
ば、ご≧０であるからこの状態はボート２Ｂからの吐出
し流量を減じて負荷４を制動しようとする負の負荷の状
態にある。この場合には、手順５０に移り（今、手順５
８，５９はないものと仮定している）、あらかじめ設定
されている関数ｇ（Ｐ）（後述する）を読出し、手順５
１でこのｇ（Ｐ）を煩転指令×の増分△×に置き換える
。次いで手順６２でご＝０かどうかを判別し、ごミ０の
時は手順６４で増分△×を一巡前の×に加え、新たな煩
転指令×とする演算を行ない、さらに手順６５で鏡転量
操作指令Ｙ＝Ｘ一Ｚの演算を行ない、手順６６でこの煩
転量操作指令Ｙを値転量操作装置３２に出力する。上記
した関数ｇ（Ｐ）は第９図に示すように、圧力Ｐが４・
さいうちは正の一定値を保ち、圧力Ｐがある値となると
減少いまじめ、Ｐ＝Ｐｏでｇ（Ｐ）＝０となり、さらに
負の方向へ減少を綾け、Ｐがある値以上になると負の一
定値となるように設定してある。そこで上記の手順５０
，５１，６４において、吸込み圧力ＰＡ（＝Ｐ）が高く
なると、処理ループ一巡当りの増分Ａ×が減少すること
から、ポンプ２の煩転量増加速度が減少し、Ｐ＾＝Ｐで
この煩転量増加速度は０になり、ＰＺＰｏでは逆にそれ
まで中立方向へ移動していた煩転量が逆方向に、すなわ
ち負の最大方向に移動する。以上のことから理想的には
吸込み圧力Ｐ＾の最大値ＰＡｍ秘はＰｏに制限される（
但し、実際には負荷の慣性モーメントなどにより定まり
、Ｐｏより低くなる。）。この特性は第４図の第４象限
でＰｃｍ批＝Ｐｏとしたものに対応する。一方、上託し
た手順４７における判別結果がＺ之０であれば、これは
ボート２Ａからの吐出し流量を増加した負荷４を加速し
ようとする正の負荷の状態にあることになる。

この時は手順４８に移り、あらかじめ設定された関数ｆ
（ＩＺＩ）（後述する）を読出し、手順４９でこのｆ（
ＩＺＩ）をＰに加えて新たなＰとする演算を行ない、次
いで上述と同様に手順５０以下の処理を行なう。ここで
ｆ（ＩＺＩ）は例えば第７図に示すようなＩＺＩに対す
る関数関係を持つように設定してある。したがって手順
６４でごミ０の場合、すなわち手順４８→４９→５０→
５１→６２→６４→６５を行なう場合には、増分△Ｘ＝
ｇ（Ｐ）を謙出す時のＰは実際の管路の吐出し圧力Ｐ＾
（＝Ｐ）よりもｆ（ＩＺＩ）分だけ大きい値となる。こ
れは関数ｇ（Ｐ）の特性を第９図の特性線図で、煩斜部
分を破線で示すようにｆ（ＩＺＩ）だけ平行移動した特
性に直すことと等価であり、したがって吐出し圧力ＰＡ
がＰｏよりも高くなると、増分△Ｘは負に、すなわちポ
ンプ２の懐転量Ｚが中立方向に減少するようになる。そ
れ故吐出し圧力Ｐ＾はこの場合Ｐｏに制限される。そこ
でＰｏ＝Ｐｏ−ｆ（ＩＺＩ）により吐出し圧力Ｐの最大
値は、その時の懐転量Ｚに対応して設定されることにな
り、この特性は例えば入力トルクを一定に制御する特性
を示した第４図の第１象限でＰｃｍａｘ＝Ｐｏとしたも
のに対応する。また上託した手順４５の判別結果がどく
０であれば、手順５２に移り、圧力ＰをＰＢに置き換え
る処理を行なう。

そして手順５３で頭転量Ｚの正負を判定し、ＺＺＯなら
ば手順５６に移る（今、手順６０，６１はないものと仮
定している）。この状態はボート２Ａが吐出し側となっ
ており、ポンプ２の煩転量Ｚすなわちボート２Ａからの
吐出し流量を減じて負荷を制動しようとする負の負荷の
状態である。そこで手順５６で前述と同様に関数ｇ（Ｐ
）を読出し、この関数ｇ（Ｐ）から増分△×を決める処
理が行なわれるが、この時に手順５７に示すようにｇ（
Ｐ）の符号を変えて△×とする。次いで手順６２に移り
、どミ０であれば、手順６４，６５，６６を行なう。こ
れによって吸込み圧力ＰＢ（＝Ｐ）が第９図のＰｏより
高くなるとｇ（Ｐ）は負となるが、手順６７における△
Ｘ＝−ｇ（Ｐ）なる置換処理で増分△Ｘは逆に正となる
。すなわちポンプ２の懐転量Ｚはボート２Ａからの吐出
し流量を増す方向に移動するので、吸込み圧力ＰＢの最
大値はＰｏに制限される。この特性は第４図の第２象限
の特性に対応する。また、上記した手順５３でＺ＜０の
場合は、ボート２Ｂからの吐出し流量を増加する方向に
ポンプ２の煩転量Ｚを移動させ、すなわち鎖転量Ｚを負
の最大方向に移動させ、負荷４を加速しようとする正の
負荷の状態である。

そこで前述した手順４８，４９と同様に手順５４で関数
ｆ（ＩＺＩ）を議出し、手順５５で圧力Ｐにｆ（ＩＺＩ
）を加えて新たな圧力Ｐとする演算を行なう。次に手順
５６によって関数ｇ（Ｐ）を謙出すが、これは前述した
とおりである。さらに以下「手順５７，６２，６４，６
５，６６を行なう。これにより吐出し圧力ＰＢがＰｏ＝
Ｐｏ−ｆ（ＩＺＩ）より高くなると、増分△Ｘは正すな
わちポンプ２の煩転角は中立方向へ移動し、吐出し流量
は減少し、したがって吐出し圧力ＰＢの最大値は、その
時の煩転量Ｚで定まるＰｏに制限される。この特性は第
４図の第３象限でＰｃｍ松＝Ｐｏとしたものに対応する
。なお上記の諸動作においてご＝０となれば、手順６２
から手日頃６３に移り、△Ｘ：０となってポンプ２の煩
転量Ｚは定常値となる。以上は手順５８，５９，６０，
６１のない場合について説明を行って来たが、上記した
関数ｆ（ＩＺＩ）とは異なるあらかじめ設定される関数
ｆ′（ＩＺＩ）を読出す手順５８，６０、およびこの関
数ｆ′（ＩＺＩ）を圧力Ｐに加えて新たな圧力Ｐとする
手順５９，６１を導入することにより、負の負荷の場合
の特性を正の負荷の場合とは異なつた特性とすることが
できる。

例えば関数ｆ′（ＩＺＩ）を第８図の特性線図のように
設定し、第９図の破線で示すようなトルク制限を行なう
ことが容易に可能である。なお第４図の矢印、すなわち
第１象限→第２象限→第１象限と進行する矢印は第２図
における場合と同様に、非常に慣性の大きな負荷を駆動
する場合において、操作レバーを×し＝０→ＸＬｍａｘ
→０とした際の時間的推移を示したものである。

以上述べたように、本発明の油圧駆動装置の制御方法は
、油圧閉回路の可変容量油圧ポンプの吐出し圧力が吸込
み圧力より高い場合には、吐出し圧力の最大値を、可変
容量油圧ポンプの吐出し容量に関連してあらかじめ設定
した設定値に制限するとともに、油圧アクチュェータに
慣性力が作用して吸込み圧力が吐出し圧力より高い場合
には、吸込み圧力の最大値を、可変容量油圧ポンプの吐
出し容量に関連してあらかじめ設定した上記とは別の設
定値に制限するように構成してあることから、従来の方
法と同様に、正の負荷の場合にリリーフ損失を生じさせ
ないこと、および入力制限ができることに加えて負の負
荷の場合に、正の負荷の場合とは異なる特性を有するト
ルク制限、すなわち衝撃が少なく、かつ所要の制動距離
および動力回収効率が得られるような最適な特性を得る
ことができ、さらにトルク制限を行なわないことも可能
であり、この場合には制動距離がより短か〈なって制動
特性が向上し、動力回収効率が一層向上する効果がある
。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の制御方法が実施される油圧駆動装置の一
例を示す回路図、第２図は第１図に示す油圧駆動装置に
おいて実施する従来の制御方法の特性の代表例を示す特
性線図、第３図は本発明の制御方法を実施する油圧駆動
装置の第１の例を示す回路図、第４図は第３図に示す油
圧駆動装置において実施する本発明の制御方法の特性の
一例を示す特性線図、第５図は本発明の制御方法を実施
する油圧駆動装置の第２の例を示す回路図、第６図は第
５図に示す油圧駆動装置を構成する制御装置の一例とし
てマイクロコンピュータを用いた場合における処理手順
を示すフローチャート、第７図、第８図、および第９図
は第６図のフローチャートに示される処理を行なうマイ
クロコンピュータにあらかじめ設定される関数関係を示
す特性線図である。 １・・・・・・原動機、２・・・・・・可変容量油圧ポ
ンプ、３・・・・・・油圧アクチュェータ、４・…・・
負荷、５・・・・・・タンク、６……チヤージポンプ、
７，９Ａ，９Ｂ，１２……リリーフ弁、８Ａ，８Ｂ……
チェック弁、１１……パイロットポンプ、２０……片ロ
ッドシリンダ、２０ａ・・・…ヘッド側室、２０ｂ…・
・・ロッド側室、２１・・・・・・サーボ弁、２１ａ，
３０・・・・・・操作レバー、２１ｂ，２３ｂ，２４ｂ
・・・・・・スリーブ、２３，２４…・・・切換弁、２
３ａ，２４ａ……スブール房いまね、２３ｃ，２４ｃ…
…スリーブ戻いまね、２５……カム、２６，２７……ロ
ッド、３０ａ…・・・操作量検出器、３１Ａ，３１Ｂ．
・・・・・圧力検出器、３２・・・・・・煩転量操作装
置、３３・・・・・・制御装置。 第１図 第３図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 可変容量油圧ポンプと油圧アクチユエータとを接続
   して油圧閉回路を構成した油圧駆動装置の制御方法にお
   いて、上記可変容量油圧ポンプの吐出し容量目標値と、
   可変容量油圧ポンプの吐出し容量と、可変容量油圧ポン
   プの吐出し圧力および吸込み圧力とを検出し、可変容量
   油圧ポンプの吐出し容量変化速度および吐出し容量を制
   御して、上記吐出し圧力が吸込み圧力より高い場合には
   、吐出し圧力の最大値を、可変容量油圧ポンプの吐出し
   容量に関連してあらかじめ設定した設定値に制限すると
   ともに、上記吸込み圧力が吐出し圧力より高い場合には
   、吸込み圧力の最大値を、可変容量油圧ポンプの吐出し
   容量に関連してあらかじめ設定した上記とは別の設定値
   に制限することを特徴とする油圧駆動装置の制御方法。