JPS6115305B2 - - Google Patents

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JPS6115305B2
JPS6115305B2 JP10714380A JP10714380A JPS6115305B2 JP S6115305 B2 JPS6115305 B2 JP S6115305B2 JP 10714380 A JP10714380 A JP 10714380A JP 10714380 A JP10714380 A JP 10714380A JP S6115305 B2 JPS6115305 B2 JP S6115305B2
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JP
Japan
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hydraulic
circuit
displacement volume
output
amount
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JP10714380A
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English (en)
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JPS5733261A (en
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Kazuo Honma
Yoshio Nakajima
Eiki Izumi
Hiroshi Watanabe
Yukio Aoyanagi
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP81104271A priority patent/EP0041273B1/en
Priority to DE8181104271T priority patent/DE3165981D1/de
Priority to KR1019810001996A priority patent/KR850000749B1/ko
Priority to US06/270,569 priority patent/US4510750A/en
Publication of JPS5733261A publication Critical patent/JPS5733261A/ja
Publication of JPS6115305B2 publication Critical patent/JPS6115305B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばブルドーザ、油圧シヨベル、油
圧クレーンなどの油圧操作機械に備えた油圧閉回
路もしくは油圧半閉回路などの油圧回路の圧力制
御装置に関するものである。
油圧操作機械に備えた油圧閉回路もしくは油圧
半閉回路は、原動機によつて駆動される通常は両
傾転形の可変容積形油圧ポンプと、負荷を駆動す
る油圧モータとの吐出口と吸込口とを油圧管路で
接続している。この種の油圧回路においては、操
作レバーの操作量と油圧ポンプのおしのけ容積操
作機構によるおしのけ容積すなわち、以下に述ベ
るように斜板型ポンプの場合には斜板傾転量との
偏差に応じた操作電流をサーボ弁に出力し、操作
レバーの操作量とポンプ斜板傾転量とが等しくな
るように油圧ポンプのポンプ斜板傾転量を制御し
回路の圧力を制御している。
一方、油圧ポンプの吐出流量Qpは油圧ポンプ
の斜板傾転量Yと原動機の回転数ωeとの積に比
例する。このため、同一量の斜板傾転量の変化Δ
Yに対する油圧ポンプの吐出流量の変化ΔQp
は、原動機の回転数ωeが高い程大きくなる。す
なわち、圧力制御系のループゲインは原動機の回
転数ωeに比例する。油圧シヨベルなどの建設機
械では原動機として内燃機関を用いることが多
く、負荷の大小、作業速度などに応じて原動機の
出力回転数を変化させて作業するのが通常であ
る。このため、内燃機関の回転数が高いときに
は、前述した理由により圧力制御系のループゲイ
ンが高くなり、応答性や制御精度は高くなるが、
安定性が悪化し発振する。これとは逆に内燃機関
の回転数が低いときには制御精度が悪化するとい
う問題点があつた。
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもの
で、原動機の回転数の変動に対して圧力制御特性
に変化を与えない油圧回路の圧力制御装置を提供
することを目的とする。
本発明の特徴とするところは、原動機で駆動さ
れる可変容積形油圧ポンプと、負荷を駆動する油
圧アクチユエータとを油圧閉回路結合もしくは油
圧半閉回路結合し、油圧ポンプのおしのけ容積を
変えることによつて油圧アクチユエータの速度を
制御する油圧回路において、油圧回路圧力とおし
のけ容積を指示するレバー操作量とによつて回路
圧力を制御するための油圧ポンプのおしのけ容積
の変化連度およびおしのけ容積の指令値を演算す
ると共に、原動機の出力回転数または出力回転数
指令値に基づいて圧力制御ゲインを反比例させる
増分値を演算し、この増分値を前記のおしのけ容
積の指令値に乗算する圧力制御手段と、この圧力
制御手段からのおしのけ容積指令値とおしのけ容
積とを比較して両者の差を少なくする信号を、油
圧ポンプのおしのけ容積操作機構に出力する制御
手段とを備えたことを特徴とする油圧回路の圧力
制御装置にある。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
第1図は本発明の圧力制御装置の一例を備えた
油圧回路の構成を示すもので、図において1は例
えば内燃機関などの原動機、2は原動機1によつ
て駆動される両傾転形可変容積形油圧ポンプ、3
は油圧モータ、4は油圧モータ3によつて駆動さ
れる負荷で、この負荷4としては例えば油圧シヨ
ベルの旋回体のごとき慣れ性負荷である。油圧ポ
ンプ2と油圧モータ3とは互いの吐出口とを油圧
管路5a,5bで接続されており、所謂油圧閉回
路を構成している。6はチヤージポンプ、7はチ
ヤージ回路の低圧リリーフ弁、8a,8bはチヤ
ージ回路とメイン回路とを結合するチエツク弁、
9a,9bはメイン回路のクロスオーバリリーフ
弁、10はメイン回路に通ずるチエツク弁11
a,11bを介して回路圧力Pa,Pbのいずれか
の圧力を電気信号として検出する圧力検出器であ
る。
油圧ポンプ2のおしのけ容積はおしのけ容積操
作機構2aによつて制御される。このおしのけ容
積操作機構2aは一般的に油圧ポンプ2の斜板を
操作する油圧ピストンが用いられている。おしの
け容積操作機構2aは電気油圧式のサーボ弁12
によつて制御される。このサーボ弁12は操作電
流iによつてパイロツト油圧源13からおしのけ
容積操作機構2aに供給される圧油の流量と方向
を制御する。サーボ弁12への操作電流iは制御
装置14から出力される。15は油圧ポンプ2の
斜板傾動量を入力する操作レバー、15aはその
操作量を検出する操作量検出器、16は原動機1
の出力回転数検出器、17は原動機1のアクセル
レバー、17aはそのアクセルセンサである。原
動機1は電子ガバナ18を備えている。この電子
ガバナ18はアクセルセンサ17aからの回転数
指令信号ωrと、出力回転数検出器16からの出
力回転数ωとを取込んで、その偏差が少なくなる
方向に燃料噴射ポンプのラツク(図示せず)を操
作して、原動機1の出力回転数ωを回転数指令信
号ωrに追従させるように制御している。従つて
原動機1側から圧力制御装置14に入力する信号
としては原動機1の出力回転数ωでも回転数指令
信号ωrでもいずれでもよいが、ここでは出力回
転数ωを入力するようにしてある。
前述した圧力制御装置14は圧力制御回路19
と斜板傾転量制御回路20とを含んでいる。圧力
制御回路19は操作レバー15の操作量検出器1
5aからの操作量信号XLと、圧力検出器10か
らの回路圧力信号Pと、出力回転数検出器16か
らの出力回転数ωとによつて斜板傾転量の指令値
Xを演算し、この指令値Xを斜板傾転量制御回路
20に出力する。斜板傾転量制御回路20は指令
値Xとおしのけ容積操作機構2aに設けたポンプ
斜板傾転量検出器21からの斜板傾転量信号Yと
を比較して、両者の差を少なくするための操作電
流iをサーボ弁12に出力する。
上述した制御装置14の詳細な構成の一例を第
2図について説明する。この例ではアナログ回路
で実現する場合のブロツク図を示してある。図に
おいて第1図と同符号のものは同一部分である。
まず制御装置14を構成する圧力制御回路19
について説明すると、22は加算器で、この加算
器22はレバー操作量XLと傾転量指令信号Xと
の差εを演算する。23は比較器で、この比較器
23は差εと0とを比較し、ε0のときには1
を、ε<0のときには−1の値Sを出力する。
24は第1の関数発生器で、この第1の関数発
生器24は圧力信号Pの値にもとづいて出力Vを
発生する。この第1の関数発生器24は回路圧力
信号Pが予め設定された値Poに対してPPoで
は一定値Voを出力し、P>Poの状態ではV=Vo
−K(P−Po)の値を出力する。すなわち、回
路圧力信号Pが設定値Poを越えると、その越え
た分に比例して第1の関数発生器24の出力Vの
値が減少する。25は乗算器で、この乗算器25
は比較器23の出力Sと第1の関数発生器24の
出力Vとの積ΔX1を演算する。すなわち、差ε
がε0の場合はΔX1=Vとなり、ε<0の場
合は符号が反転してΔX=−Vとなる。26は第
2の関数発生器で、この第2の関数発先器26は
原動機1の出力回転数信号ωを入力とし、この出
力回転数信号ωの近似逆数出力ω-1を出力する。
すなわち、原動機1がアイドリング回転数ωp
下では1を出力し、出力回転数信号ωが増加する
に従つて、それにほぼ反比例して出力ω-1が低下
することになる。27は乗算器で、この乗算器2
7は乗算器25からの出力ΔX1と第2の関数発
生器26からの出力ω-1との積により出力ΔX2
演算する。28は積分比で、この積分器28は乗
算器27からの出力ΔX2を積分して傾転量指令
値Xを発生する。この傾転量指令値Xは斜板傾転
量制御回路20に出力されると共に、符号を変え
て加算器22に帰還される。
斜板傾転量制御回路20は加算器29とサーボ
増幅器30とを含む。加算器29は圧力制御回路
19の出力、すなわち傾転量指令値Xと斜板傾転
量Yとの差をとり、サーボ増幅器30に出力す
る。サーボ増幅器30は加算器29の出力を電流
増幅し、操作電流iとしてサーボ弁12に出力す
る。
次に、第1図および第2図に示した制御装置1
4はアナログ回路を用いて実現した場合について
述べたが、マイクロコンピユータなどの計算機を
用いることも可能である。このため、上述した本
発明の制御装置の一例の動作を計算機を用いた第
3図に示す制御手順について説明する。
計算機を用いた制御ではその制御手順がサイク
ルタイムΔTに1回の割合で繰返し実行される。
まず、操作レバー15の操作量信号XL、圧力
信号Pおよび原動機1の出力回転数信号ωを読込
む。そして圧力信号Pの値にもとづいて、予め記
憶部(第2図に示す第1の関数発生器24に相当
する)に書込んである斜板傾転量の仮の増分値Δ
X1を参照する。圧力信号Pに対する斜板傾転量
の仮の増分値ΔX1の関係は第4図に示すような
形である。すなわち、圧力信号PがPoより低い
ときは、ΔX1は一定値ΔX0であり、P>Ppでは
ΔX1=ΔX0−K(P−Pp)の関係となつてい
る。
次に、出力回転数信号ωにもとづいて、これも
予め記憶部(第2図に示す第2の関数発生器26
に相当する)に書込んである出力回転数ωの近似
逆数ω-1の値を参照する。出力回転数ωとこの近
似逆数ω-1との関係は第5図に示すような形にな
つている。すなわち原動機1の出力回転数信号ω
がアイドリング回転数信号ωp以下のときは、ω
-1=1であり、ω>ωpの状態ではω-1=ωp/ω
となる。そして、次の手順で斜板傾転量の仮の増
分値ΔX1と出力回転数ωの近似逆数ω-1との積に
より、斜板傾転量の増分値ΔX2を演算する。
続いて、レバー操作量信号XLと1回前のサイ
クルで出力した斜板傾転指令信号Xとの偏差Z
(第2図に示す差εに相当する)を演算する。そ
して、Z0のときには前回出力した指令信号に
ΔX2の値を加算して新たな傾転指令量Xとして
斜板傾転量Xとして斜板傾転量制御ルーチン(ま
たは第2図に示す斜板傾転量制御回路20)に出
力する。またZ<0のときには前回出力した指令
値XからΔX2を減算して新たな指令値Xとして
斜板傾転量制御ルーチンに出力する。
この制御手順はΔTに1回の割合で実行される
から、斜板傾転指令量の時間変化率はΔX2/Δ
Tまたは−ΔX2/ΔTとなり、第2図に示した
制御回路と同様の効果が得られる。すなわち、斜
板傾転量の時間変化率は原動機1の出力回転数信
号ωに反比例することになり、圧力制御特性に及
ぼす原動機1の出力回転数の変化の影響を相殺
し、常に良好な制御機能を維持することができ
る。
以上詳述したように、本発明によれば、原動機
の出力回転数が変化しても、油圧回路の圧力制御
特性に影響を及ぼさずに、油圧回路の圧力制御を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の圧力制御装置の一例を備えた
油圧回路の構成を示す図、第2図は本発明の圧力
制御装置をアナログ的手段で実現する場合の一実
施例を示すブロツク図、第3図は本発明の圧力制
御装置を計算機を用いて実現する場合の一実施例
を示すフローチヤート、第4図はその場合の圧力
信号と斜板傾転量の増分値との関係を示す線図、
第5図は原動機の出力回転数とその近似逆数信号
との関係を示す線図である。 1……原動機、2……油圧ポンプ、2a……油
圧ポンプ2のおしのけ容積操作機構、3……油圧
モータ、4……負荷、10……圧力検出器、12
……サーボ弁、14……制御装置、15……操作
レバー、16……出力回転数検出器、17……ア
クセルレバー、18……電子ガバナ、19……圧
力制御回路、20……斜板傾転量制御回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 原動機で駆動される可変容積形油圧ポンプ
    と、負荷を駆動する油圧アクチユエータとを油圧
    閉回路結合もしくは油圧半閉回路結合し、油圧ポ
    ンプのおしのけ容積を変えることによつて油圧ア
    クチユエータの連度を制御する油圧回路におい
    て、油圧回路圧力とおしのけ容積を指示するレバ
    ー操作量とによつて回路圧力を制御するための油
    圧ポンプのおしのけ容積の変化速度およびおしの
    け容積の指令値を演算すると共に、原動機の出力
    回転数または出力回転数指令値に基づいて圧力制
    御ゲインを反比例させる増分値を演算し、この増
    分値を前記のおしのけ容積の指令値に乗算する圧
    力制御手段と、この圧力制御手段からのおしのけ
    容積指令値とおしのけ容積とを比較して両者の差
    を少なくする信号を、油圧ポンプのおしのけ容積
    操作機構に出力する制御手段とを備えたことを特
    徴とする油圧回路の圧力制御装置。
JP10714380A 1980-06-04 1980-08-06 Pressure controller for hydraulic circuit Granted JPS5733261A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10714380A JPS5733261A (en) 1980-08-06 1980-08-06 Pressure controller for hydraulic circuit
EP81104271A EP0041273B1 (en) 1980-06-04 1981-06-03 Circuit pressure control system for hydrostatic power transmission
DE8181104271T DE3165981D1 (en) 1980-06-04 1981-06-03 Circuit pressure control system for hydrostatic power transmission
KR1019810001996A KR850000749B1 (ko) 1980-06-04 1981-06-03 유압 전동장치에 있어서의 회로 압력제어장치
US06/270,569 US4510750A (en) 1980-06-04 1981-06-04 Circuit pressure control system for hydrostatic power transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10714380A JPS5733261A (en) 1980-08-06 1980-08-06 Pressure controller for hydraulic circuit

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Publication Number Publication Date
JPS5733261A JPS5733261A (en) 1982-02-23
JPS6115305B2 true JPS6115305B2 (ja) 1986-04-23

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ID=14451597

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JP10714380A Granted JPS5733261A (en) 1980-06-04 1980-08-06 Pressure controller for hydraulic circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58149460A (ja) * 1982-02-27 1983-09-05 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧閉回路の圧力制御装置
JPS59190566A (ja) * 1983-04-14 1984-10-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧閉回路駆動装置における動力回生装置
JPS61211570A (ja) * 1985-03-13 1986-09-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 油圧/機械式無段変速装置の発進制御装置
JPH0756314Y2 (ja) * 1991-02-05 1995-12-25 三菱重工業株式会社 フォークリフトの制御装置
DE19824319A1 (de) * 1998-06-02 1999-12-16 O & K Mining Gmbh Verfahren zur Regelung insbesondere der Schwenkeinrichtung einer mobilen Arbeitsmaschine

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JPS5733261A (en) 1982-02-23

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