JPS6111430A - 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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JPS6111430A
JPS6111430A JP13193384A JP13193384A JPS6111430A JP S6111430 A JPS6111430 A JP S6111430A JP 13193384 A JP13193384 A JP 13193384A JP 13193384 A JP13193384 A JP 13193384A JP S6111430 A JPS6111430 A JP S6111430A
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revolving speed
hydraulic pump
rotation speed
prime mover
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JP13193384A
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Eiki Izumi
和泉 鋭機
Yasuo Tanaka
康雄 田中
Katsuaki Ishizuka
石塚 克明
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • 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
    • F02D29/04Controlling 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 peculiar to engines driving pumps

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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5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
を電気信号によって制御する、所謂電子式ポンプレギュ
レータである。原動機10指令回転数信号N5o(この
場合は目標回転数信号N。
となる)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lの出力回転数信号Nは回転検
出器6により検出出力されて、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のラック(図示せず)の
変位がラック位W検出器(図示せず)によって積出され
、ラック位置信号りが出力される。加算器8はランク目
標位WI信号として与えられた回転数偏差信号ΔNとラ
ック位置信号りとの偏差信号L0に基づいてラック位置
を制御し、燃料噴1j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
プ傾転信号X、を出力する。
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
が上昇すると小さくなる。
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が小ざ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の入力トルクは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M)し、原動機1の出力回転数信号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1頃転量信
号X9と吐出圧力Pとの積を小さくし、油圧ポンプ3の
人力トルクが原動機1のスロットルレバー5により設定
された原動機1の出力トルク線に沿って減少するように
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。
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fill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NO
(−N、。)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1の最大目標回転数を指令すると、油圧ポンプ3の
負荷が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、また最大目標回転数に比し
て1L較的低い目標回転数をスロットルレバー5で指令
すると、油圧ポンプ3の負荷が大きくなったときに原動
l8IIの出力を高い目標回転数時の高い出力まで1−
げることが出来ず、大きな負荷を駆動することが出来な
い。したがって、運転者は油圧ポンプ3の負荷に応じて
燃料スロットルレバー5を常に操作しないと、上記問題
点に対処出来ず、この操作はわずられしいのみならず熟
練を要することになり、また人間の操作感覚では負荷の
変動に完全に追従することは困難であった。
〔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、油圧ポンプに加わる負荷が小さいときには原動機を
比較的回転が低く出力の比較的小さい領域で使用し、負
荷が大きくなると自動的に目標回転数を上昇させて、原
動機を回転数が高く出力の大きい領域で使用すると共に
目櫂回転数の上昇時の油圧ポンプの吐出量の急激な変化
を回避=5− し、且つ燃料消費率と操作性の向−ヒを図ることを目的
とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため本発明は、目標回転数信号と出
力回転数信号との差である回転数回差IS号の増減に対
応して設定された増加回転数信号を燃料スロットルレバ
ーの指令回転数信号に加算して目標回転数信号とし、こ
の目標回転数信号に基づいて燃料噴射量と油圧ポンプの
吐出はを制御し、且つ前記増加回転数信号の時間に対す
る増加率および減少率を予め設定した値以下に1lII
JpIIするパ1とにより、油圧ポンプの負荷が軽いと
きには、スロ7)ルレバーで指令された比較的低い目標
回転数信号に基づい”C原動機出力回転数を制御し、油
圧ポンプの負荷が増加したときには、回転数個差信号の
増大に応じて上昇した高い目標回転数信号に基づいて原
動機の出力回転数を制御すると共に目(発明の実施例) 以下本発明の一実施例を第1図ないし第4図を参照して
説明する。
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を示すもので、第5図と同一部
分には同符号を付している。
12は増加回転数関数発生器で加算器7より回転数偏差
信号ΔNを入力し、増加回転数イδ号N′7を発生する
。13は増加回転数変化率制限装置で増加回転数関数発
生器12からの増加回転数信号N’aを入力し、その時
間に対する増加率または減少率の最大値を制限し新たな
増加回転数信号N。
を出力する。14は燃料スロットルレバー5と加算器7
との間に設けられた加算器で、燃料スロットルレバー5
の指令回転数信号Nff1Oに増加回転数信号N7を加
算して目標回転数信号N。とし、このNOを加算器7に
出力する。
増加回転数信号発生器12のΔN −N’、の関数関係
の例を第2図に示す。
第2図は縦軸に増加回転数(δ号N′い横軸に回転数偏
差信号ΔNを取っており、ΔNが大きくなってa点を越
えると、ΔNの大きさに比例して増加回転数信号N′わ
が増加し、ΔNがb点にギるとN′おけ予め設定された
N’11a+aにとなるものである。
また、ΔN−N’、の関数関係ばΔNが峨定値aを越え
るとステップ状にN’、r*axとなるようにしても良
い。
第3回は増加回転数変化率制限′!Aw、の具体的構成
を示ず一実施例で電子回路で構成された積分器である。
入力N′、に対する出力N7の時間当たりの変化率は抵
抗Rおよびコンデンサの容MCによって決定される。す
なわち、抵抗Rまたはコンデンサ容量を大きくすればN
′7に対するN7の時間当たりの変化率を小さくするこ
とが出来る。
第4図はN′、がステップ状に変化したときのN7の値
の一例を示すもので、縦軸に電圧■、横軸に時間tを取
ったものである N/アを積分器を通して出力すると、
入力N′、l(実線)に対しで出力N7(一点鎖線)は
勾配を有する特性となり時間当たりの変化率を一定値I
7/下に制限することができる。
増加回転数N’nの時間に対応した変化率を制限しない
と、油圧ポンプの狛荷の増大時Gで、1ψ加回転数信号
発ヰ器12けN′7を加算器14に直接出力し、目標回
転’e!i、 N OをN/ゎ分だけ増加さゼる。
しかし、原動機1けフライホイールを持つ大きな慣性体
であるため、出力回転数信号Nばすぐには増加しないの
で、目標回転数信号N、lと出力回転数信号Nとの差で
ある回転数偏差信号ΔNは大きくなり、このΔNによっ
てポンプ制御関数発生器9は油圧ポンプ3の傾転量信号
Xqを減少させて吐出量を減らす。
ここで、N′わが急激に変化すると油圧ポンプ3の吐出
量も急変するので、油圧ポンプ3!τよって駆動される
アクチュエータ(図示せず)の速度が急激に変化し、シ
リツクを生ずるなどの操作性が悪化する。
上述のように、増加回転数信号N′7と変化率を一定値
以下に制限してNhとして出力すること番こより、アク
チュエータの速度の急変を回避することが出来る。
次に第1図の作用についてさらに説明する。燃料スロッ
トルレバー5によって比較的低い回転数の指令回転数信
号Nsoを指令すると、油圧ポンプ3の負荷が小さいと
きには、原動機1の出力回転数信号Nと指令回転数信号
NSOとは近接した値であるので、Neoが目標回転数
信号N。となって燃料噴射ポンプ2の燃料噴射量および
油圧ポンプ3の吐出量が制御される。
この状態から油圧ポンプ3の負荷が大きくなり、原動機
lの出力回転数(8号Nが低下すると、回転数偏差信号
ΔNが大きくなり、ΔNがat−越えると増加回転数発
生器12より増加回転数信号N/わが発生し、増加回転
数変化率制限装置13を介して増加回転数48号N7が
加算器13で指令回転数信号N3゜に加算されて目標回
転数信号N。となる。
したがって、燃料噴射ポンプ2の燃料噴射量および油圧
ポンプの吐出量はスロッI・ルレバー5によって指令さ
れた指令回転数信号NsoにN、、を加算した品い目標
回転数信号N0により制御されるこ一1〇− とになる。
以上の実施例によれば次の効果を奏する。
(1)油圧ポンプ3の負荷が小さいときには、原動機1
を回転数が低く出力の小さい領域で使用し、燃料消費率
を向上し、1つ原動機1の発生音を低くして運転出来る
(2)油圧ポンプ3の負荷が大きくなると自動的に原動
機1の目標回転数を上昇し1.原動機1を回転数が高く
出力の大きい領域で運転することが出来る。
(8)油圧ポンプ3の負荷の変化に応じて原動機1の目
標回転数を自動的に追従させ得るので運転者の操作のわ
ずられしさを省き操作性を向、Eする。
(4)目標回転数の上W時に増加回転数信号の時間に対
する変化率を一定値以下に制限したので、油圧ポンプの
吐出量の急激な変化を避けることができ、アクチュエー
タの円滑な駆動を可能とし操作性が向とする。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によれば、原動機と油圧ポンプを含
む系の制御装置において、油圧ポンプの負荷が小さいと
きには原動機を低出力領域で制御し、油圧ポンプの負荷
が大きいときには原動機を出力の大きい領域で制御する
原動機の回転数制御を自動式に行うことが出来、また目
標回転数の上昇時に油圧ポンプの吐出量の急変を回避す
ることが出来るので、燃料消費率を向上させ得ると共に
運転者の操作性を極めて良好にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明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図は第1図の増加回転数関数発生器
に設定した関数の一例を示す図、第3図は増加回転数変
化率制限装置の具体的構成の一例を示す図、第4図は入
力N′7に対する出力N、の特性を示す図、第5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。 l−・−・−・−原動機、2−・−・−燃料噴射ポンプ
、3・・−−−−−油圧ポンプ、4−−−−−・レギュ
レータ、5・・−・−・−燃料スロットルレバー、6−
・・・−・回転検出器、?、8.14・−−−−−−・
加算器、11・・・−・−・ポンプ制御関数発生器、1
2−−−−一増加回転数関敗発生器、13−−−−−・
−増加回転数変化率制御Ia″!AM、N・−−−−一
−−出力回転数信号、N。 −−一−−−−目標回転数信号、N、 、 N’、・−
−−−m−増加回転数信号、N 、1a−−−−−〜・
指令回転数信号、ΔN・−・・・回転数偏差信号。 争 Is

Claims (1)

    【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
    との差である回転数偏差信号をもとめ、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油
    圧ポンプの吐出量を制御する系において、回転数偏差信
    号の増減に対応して設定された増加回転数信号を燃料ス
    ロットルレバーの指令回転数に加算して目標回転数信号
    とし、且つ前記増加回転数信号の時間に対する増加率を
    予め設定した値以上に制限する手段を設けたことを特徴
    とする原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置。
JP13193384A 1984-06-28 1984-06-28 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置 Granted JPS6111430A (ja)

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JP13193384A JPS6111430A (ja) 1984-06-28 1984-06-28 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置

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JP13193384A JPS6111430A (ja) 1984-06-28 1984-06-28 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置

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JPS6111430A true JPS6111430A (ja) 1986-01-18
JPH0243899B2 JPH0243899B2 (ja) 1990-10-02

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JP13193384A Granted JPS6111430A (ja) 1984-06-28 1984-06-28 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51110139A (ja) * 1975-02-06 1976-09-29 Bosch Gmbh Robert
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JPS578349A (en) * 1980-06-20 1982-01-16 Hitachi Ltd Control method of ignition timing in engine
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JPH0243899B2 (ja) 1990-10-02

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