JPS6111429A - 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置 - Google Patents

原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置

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JPS6111429A
JPS6111429A JP59129957A JP12995784A JPS6111429A JP S6111429 A JPS6111429 A JP S6111429A JP 59129957 A JP59129957 A JP 59129957A JP 12995784 A JP12995784 A JP 12995784A JP S6111429 A JPS6111429 A JP S6111429A
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康雄 田中
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Katsuaki Ishizuka
石塚 克明
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    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
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    • E02F9/2235Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
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    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は原動機の目標回転数信号と出力回転数信号との
回転数偏差信号に基づいて原動機の燃料噴射量と油圧ポ
ンプの吐出量とを制御する原動機と油圧ポンプを含む系
の制御装置に関する。
〔発明の背景〕
第3図は特開昭57−65822号公報に詳細に開示さ
れるような従来の原動機と油圧ポンプを含む系の制御装
置を示すブロック図である。
図において、1はディーゼルエンジン等の原動機を示し
、2は電気的に原動機1への燃料噴射量を制御する、所
謂電子式燃料噴射ポンプである。
3は原動機lによって駆動される可変容量形の油圧ポン
プ、4は油圧ポンプ3の斜板(もしくは斜軸)の傾転角
を電気的に制御する、所謂電子式ボンプレギエレータで
ある。原動機1へ目標回転数信号N。は燃料スロットル
レバー5により運転者によって設定され、一方原動機1
の出力回転数信号Nは回転検出器6により検出されて、
加算器7は目標回転数信号N0と出力回転数信号Nとの
回転数偏差信号ΔNを演算出力する。燃料噴射ポンプ2
のランク(図示せず)の変位がラック位置検出器(図示
せず)によって検出され、ランク位置信号りが出力され
る。加算器8はラック目標位置信号として与えられた回
転数偏差信号ΔNとランク位置信号りとの偏差Loに基
づいてラック位置を制御し、燃料噴射ポンプ2の燃料噴
射量が決定される。
また、9はポンプ制御関数発生器で、油圧ポンプ3の吐
出管10に設けられた圧力検出器11からの圧力信号P
と加算器7よりの回転数偏差信号ΔNを入力し、油圧ポ
ンプ3のレギュレータ4に吐出量を制御するためのポン
プ傾転指令信号XQを出力する。
12は吐出管10を介して油圧ポンプ3に回路接続され
るアクチュエータ(図示せず)の作動速度を制御するた
めにレギュレ・−夕4に操作信号X。
を発し、油圧ポンプ3の吐出量を制御するポンプ傾転指
令用操作レバーである。
レギュレータ4は操作レバー12からの操作信号Xoと
ポンプ制御関数発生器9からのポンプ傾転信号XQとの
内の最小値によって油圧ポンプ3の吐出量を制御する。
回転数偏差信号ΔNは油圧ポンプ3の負荷が大きくなっ
て、出力回転数信号Nが低下して行くと大きくなり、逆
に油圧ポンプ3の負荷が軽くなって、出力回転数信号N
が上野すると小さくなる。
そこでΔNが大きくなるに伴って電子式燃料噴射ポンプ
2はラック位置を燃料噴射量が増大する方向に移動して
原動機1の出力を増加させ、出力回転数信号Nの低下を
抑制し、またΔNが小さくなると燃料噴射量を減少させ
て原動機1の出力回転数信号Nが過回転になるのを防止
している。
油圧ポンプ3の入力トルクば斜板傾転量と吐出圧力との
積に比例する。したがって、油圧ポンプ3の負荷が増大
(吐出圧力Pが上昇)し、原動機1の出力回転+lII
信号Nが低下し、回転数偏差信号ΔNが増大すると、ポ
ンプ制御関数発生器9はΔNの増加に伴ってポンプ傾転
量信号X、と吐出圧力Pとの積を小さくし、油圧ポンプ
3の入力トルクが原動機1のスロットルレバー5により
設定された原動機1の出力トルク線(図示せず)に沿っ
て減少するようにポンプ傾転量信号XQを出力し、油圧
ポンプ3の吐出量を減少する。第3図のポンプ制御関数
発生器9にΔNの増加に伴って減少する油圧ポンプ入力
トルク線S、→5o=S*が示されている。
上記のように構成された従来の原動機と油圧ポンプを含
む系の制御装置では、原動機1の出力は燃料スロットル
レバー5によって指令された目標回転数信号N0によっ
て規制を受けるという欠点があった。すなわち、スロッ
トルレバー5によって、例えば、原動機lの最大目標回
転数を指令すると、ポンプ傾転指令用操作レバー12の
操作信号X0が零もしくは小さいときにも、原動機1が
最高出力回転数で駆動されて燃料消費率が悪化し、また
逆に、最大目標回転数に比して比較的低い目標回転数を
スロットルレバー5で指令している際に、ポンプ傾転指
令用操作レバー12の操作(6号X0を大きくすると原
動機lの出力を高い目標回転数時の高い出力まで上げる
ことができず、操作レバー12によって指令された油圧
ポンプの吐出量を得ることができず大きな負荷を駆動す
ることがない。したがって、運転者は操作レバー12の
操作量または油圧ポンプ3の負荷に応じて燃料スロット
ルレバー5を絶えず同時に操作しなければならず、この
操作はわずられしいのみならず熟練を要するものであっ
た。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来の制御装置の欠点に鑑み成されたもの
で、ポンプ傾転指令用操作レバーの操作量が零もしくは
小さい非作業時もしくは軽負荷作業時には原動機も回転
数が低く出力の小さい領域で自動的に使用し、ポンプ傾
転指令用操作レバーの操作量が大きい高負荷時には原動
機を回転数が高く出力の大きい領域で自動的に使用出来
る原動機と油圧ポンプを含む系の制1hll装置を提供
することを目的とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため本発明は、ポンプ傾転指令用操
作レバーの操作信号の大きさに基づい°ζ原動機の目標
回転数を設定することにより、ポンプ指令用操作1ツバ
−の操作量の増加減少に応じ゛ζζ目皿回転数自動的に
上昇低下し、燃料消費率と操作性の向上を図ったもので
ある。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を第1図を用いて説明する。第1
図におい°C第3図と同符号のものは同一部分を示す。
12′はポンプ傾転指令用操作レバーでその操作信号X
oはポンプレギュレータ4と関数発生器13とに入力さ
れる。関数発生器13は操作信号X。
に対して、操作信号X。が設定値aより小ざい範囲では
一定の低速目標回転数信号NLを発生し、操作信号X。
が設定値aと設定値すとの間ではXoに比例して増加し
、操作信号X。が設定4ab以上では最大目標回転数信
号Xイを発生するものである。また、第3図に示した燃
料スロットルレバー5は盾止している。
上記のように構成された実施例では、操作レバー12′
の非作動時または操作レバー12′が操作されて操作信
号Xoが設定値a以下の範囲では、関数発生器13は一
定の低速目標回転数信号NLを発生し、このN、を目標
回転数信号N0として、燃料噴射量および油圧ポンプ3
の吐出量が制御されるので、原動機1は低速回転で且つ
出力の低い領域で駆動され燃料消費量が少ない。
また、操作レバー12′を操作して操作信号X0を設定
値a以上にすると、操作信号X0の大きさに比例して目
標回転数N0は上昇し、このN。に基づいて燃料噴射量
および油圧ポンプ3の吐出量は制御され、操作レバーの
操作量および油圧ポンプの負荷に応じて目標回転数N0
が自動的に増減するため、運転者の操作感覚が良好とな
る。
操作レバー12′の操作信号X。を設定値す以」ニにす
ると、関数発生器13から最大目標回転数N。
が出力され、このNtを目標回転BNoとして燃料噴射
蓋および油圧ポンプ3の吐出量が制御され原動機1は回
転数の高い最大出力領域で自動的に駆動される。
したがって、運転者はポンプ傾転指令用操作レバー12
′の操作のみによって、非作業時および軽作業時には、
原動機1を低出力領域で、油圧ポンプの高負荷時または
アクチュエータの高速作業時には原動機1を高出力領域
で自動的に使用することが出来、燃料消費率の向上およ
び操作性の向上を図ることが出来る。
第2図は本発明の他の実施例を示すもので、第1図と同
符号のものは同一部分を示す。
14は目標回転数増分値関数発生器で、目標回転数信号
N0と出力回転数Nとの回転数偏差信号ΔNを入力し、
目標回転数増分値δ、を発生する。
目標回転数増分値関数発生器14は、回転数偏差ΔNに
対して、ΔNが設定値Cより小さい範囲では一定の最大
値eなる増分値δ1を発生し、C〈ΔN<dではΔNの
大きさに比例して減少する増分値δ1を発生し、ΔNが
設定値d以上では一定の最小値fなる増分値δ、を発生
ずる。15は積算器で増分値δ、を遂時加算して目標回
転数信号N雪を出力する。16は最小値選択器で、関数
発注器13より出力された第1の目標回転数信号N。
と積算器15より出力された第2の目標回転数信号N露
の内の最小値を求めて原動機1の目標回転数信号N0と
するものである。また、最小値選択器16は関数発生器
13の出力N1で積算器15の出力Nmにす)ツタをか
けるように働く。
次に作用を説明する。操作レバー12′を徐々に操作す
ると、積算器15が起動し、第2の目標回転数信号N、
が増加するが、その増分値δ1は回転数偏差信号ΔNが
小さいので、δ1−e(量大値)である、最小値選択器
16は積算器15の出力Nlに対して、関数発生器13
の出力N1でリミッタをかけるように働くので、目標回
転数信号Noは、積算器15によって徐々に増加し、関
数発生器13の出力N、に達すると積算器15は積算を
停止し、目標回転数信号N0は所定の時間後にはN1と
等しくなり、結局原動機1は操作レバー12′の操作信
号X。で出力を制御されることになる。
一方、目標回転数増分値関数発生器14は、回転数偏差
信号ΔNが小さいときは大きい増分値δ。
を、回転数偏差信号ΔNが大きいときは小さい増分値δ
1を出力するので、操作レバー12′が急激に操作され
て回転数偏差信号ΔNが増大しようとすると、関数発生
器14の増分値δ、を小さくして、第2の目標回転数N
8の増加速度を減少し、目標回転数N0の急増を押さえ
、その結果回転数偏差信号ΔNを下げるので、回転数偏
差信号ΔNは急増しすぎることはない。
第2図の実施例によれば、第1図の実施例の効果に加え
て、操作レバー12′を急操作しても、回転数偏差信号
ΔNが急増することがなく、したがってポンプ制御関数
発生器9のポンプ傾転信号X9が急激に減少して油圧ポ
ンプの吐出量を減少することなく、操作[・バー12′
の操作量に応じてなめらかに増加させて運転者の操作感
覚を良好にする効果がある。
以上本発明の実施例の制御装置を全て演算ブロック図を
用いて説明したが、オペアンプを用いたアナログ回路で
構成しても良く、またマイクロコンピュータを用いたデ
ジタル回路で構成しても本発明は同様の効果を奏するも
のである。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によれば、運転者はポンプ傾転指令
用操作レバーのみによって原動機の目標回転数と油圧ポ
ンプの斜板傾転量とを制御することが出来るので、非作
業時および軽作業時には、原動機を低出力領域で使用し
、油圧ポンプの腐食ことが出来るので、燃料消費率の向
上および操作性の向上を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る原動機と油圧ポンプを
含む系の制御ブロック図、第2図は本発明の他の実施例
に係る原動機と油圧ポンプを含む系の制御ブロック図、
第3図は従来の原動機と油圧ポンプを含む系の制御ブロ
ック図である。 1・−・−・原動機、2−−−−−一燃料噴射ポンプ、
3−−−−−−油圧ポンプ、4−・−ポンプレギュレー
タ、7,8・−一一一−−加算器、9−・・・・−ポン
プ制御関数発生器、12゜12′−・・・・−・ポンプ
傾転指令用操作レバー、13−・−・−関数発生器、N
−・−・・出力回転数信号、No・−一一一一一目標回
転数信号、Xo−・・・−・操作信号、X、・−・−ポ
ンプ傾転信号。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原動機と原動機によって駆動される油圧ポンプと
    を含み、且つ原動機の目標回転数信号と出力回転数信号
    との差をもとめ、この回転数偏差信号に基づいて原動機
    の燃料噴射量を制御すると共に回転数偏差信号の増加に
    応じて減少するポンプ制御関数発生器からのポンプ傾転
    信号とポンプ傾転指令用操作レバーからの操作信号との
    内の最小値によって油圧ポンプの吐出量を制御する系に
    おいて、ポンプ傾転指令用操作レバーの操作信号の大き
    さに基づいて原動機の目標回転数を設定するようにした
    ことを特徴とする原動機と油圧ポンプを含む系の制御装
    置。
  2. (2)操作レバーの操作信号に基づいて設定される目標
    回転数信号は操作信号が第1の設定値より小さい範囲で
    は一定の低速目標回転数N_Lで、操作信号が第1の設
    定値と第2の設定値間では増加し、操作信号が第2の設
    定値以上では最大目標回転数信号N_Hとなる関数関係
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
    載の原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置。
JP59129957A 1984-06-26 1984-06-26 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置 Granted JPS6111429A (ja)

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JPH039293B2 JPH039293B2 (ja) 1991-02-08

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JPH039293B2 (ja) 1991-02-08

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