JPS611883A - 油圧ポンプの制御装置 - Google Patents

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、種々の油圧装置の油圧７クチユエータを駆動
する油圧ポンプの制御装置に関する。 〔発明の背景〕 油圧ポンプ°は、エンジン等の原動機により駆動され、
油圧アクチュエータに対して圧油を供給する。この場合
、油圧ポンプの吐出量は原動機の出力馬力を超えないよ
うｋ　ｆｉｔ！Ｉ御される。このような制御装置の概略
を図により説明する。 第２図は従来の油圧ポンプの制御装置の系統図である。 図で、１はエンジン等の原動機、２は原動機ＩＫより駆
動される油圧ポンプ、２ａは油圧ポンプ２のおしのけ容
積可変機構（以下、斜板で代表させる）、３は斜板２ｍ
を駆動するレギュレータ、４は斜板２ａの傾転量を検出
してそれに応じた信号を出力する傾転量検出装置、５は
油圧ボーンプ２の吐出圧を検出してそれに応じた信号を
出力する圧力検出装置である。６は油圧ポンプ２により
駆動される油圧アクチュエータに連結された負荷（いず
れも図示されていない）を操作する操作装置であり、こ
の操作装置はその操作量に応じた信号を出力する。７は
傾転量検出装置４．圧力検出装置５および操作装置６の
信号を入力して所定の演算、制御を行なうコントローラ
である。コントローラ７における演算、制御により得ら
れた値はレギュレータ３１Ｃ出力される。 操作装置６が操作されると、コントロー２７はそのとき
の傾転量検出装置４．圧力検出装置５および操作装置６
の出力信号をとり入れ、予め定められた演算、制御を行
ない、その結果得られた値をレギュレータ３に出力して
斜板２ａの傾転角を大にし、油圧ポンプ２の吐出量を乗
過の値になるまで増大°させてゆく。このような制御に
おいて、仮に負荷が増大すると、これに応じて油圧ポン
プ２の吐出圧力は大きくなる。この増加した圧力は圧力
検出装置１５により検出され、コントローラ７に入力さ
れる、コントロ′−２７はこの増加した圧力に基づく演
算、制御を行ない、当該圧力に応じた傾転角を求め、と
の傾転角と現在の傾転角との差の値をレギュレータ３に
出力する。レギュレータ３はこの（ｇ号を入力して、当
該信号が０になる・　傾転角まで斜板２ａの傾転角を減
少させる。この制＃により、油圧ポンプ２の出力は原動
機１の出力馬力を超えない範囲で適正に維持される。 ところで、このような制御装置において、検出装置を含
む電気的制御系統のいずれかの部分に故障が発生すると
、上記の制御は不能に陥り、特に負荷が大きい場合、油
圧ポンプ２の出力が原動機１の出力馬力を超え、原動機
ｌが停止して予期しない危険な状態を生じるおそれがあ
る。 〔発明の目的〕 本発明は、このような事情ｋｍみてなされたものであり
、その目的は、電気的制御系統に故障が発生しても、制
御不能となる事態を防止することができる油圧ポンプの
制＃装置を提供するｋある。 〔発明の概要〕 上記の目的を達成するため、本発明は、油圧ポンプのお
しのけ容積可変機構を駆動する駆動１１！置を備え、こ
の駆動装置を、油圧ポンプの傾転量を検出する傾転量検
出装置と油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出装置
の検出値に基づいて第１の駆動制御部により制御すると
ともに、この第１の駆動制御部に正常な信号が出力され
ない事態が生じたとき忙は、切換手段を切換作動させて
油圧ポンプの吐出圧力を第２の駆動制御部に導き、この
吐出圧力に応じて前記駆動装置を制御するようＫしたこ
とを特像とする。 〔発明の実施例〕 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 １１図は本発明のｇＩｌ施例に係る油圧ポンプの制御装
置の系統図である。図で、詑２図に示す部分と同一部分
には同一符号を付して説明を省略する。 １０は原動機１で駆動されるパイロットポンプ、１１は
パイロット回路の最高圧力を規定するリリーフ弁である
。第２はパイロット圧により切換えられる切換弁であり
、常時スプリング第２３により図の左側位置第２ｂとさ
れ、パイロット圧が加えられると図の右側位置第２ｍに
切換えられる。１３はコントローラ７の出力信号に応じ
て駆動される電磁弁、１４は切換弁第２に接続された絞
りである。 】５は電磁弁１３と絞りＪ５との間ＶＣ接続された１１
の油圧シリンダであり、紺１のピストン家１５ｍと第１
のピストン１５ｂで構成されている。１６は詑１のピス
トン１５ｂに形成された第２の油圧シリンダであり、第
２のピストン訊１６１と給２のピストン１６ｂで構成さ
れている。ここで、裁１のピストンｊ５ｂの断面積にパ
イロット圧を乗じた値と、第２のピストン１６ｂの断面
積に油圧ポンプ２の最大圧力を乗じた値とが等しくなる
ように設定されている。 １８は第２のピストン１６ｂに当接されたロッド、１９
はロッド１８に固定されたスプリングシートである。２
０はロッド１８の他端に連結された切換弁で、スプリン
グ２０ｇを備えており、図の上側位置２０ａ　、下側位
ｆｌ　２０ｂ　、中立位ｆ第２０ｃに切換可−能である
。２１はパワーピストンであり、一部に斜板２Ｒの一端
部が連結されている。パワーピストン２１が図の上方向
に移動することにより斜板２！Ｉの傾転角は小となり、
下方向移動により斜板２ａの傾転角は大となる。２２は
パイロットポンプ１０と接続される小径室であり、パワ
ーピストン２１の一端にパイロット圧を与える。２３は
切換弁２０に接続され、小径室２２より断面の径が大き
い大径室であり、パワーピストン２】の他端にパイロッ
ト圧を与える。したがって、パワーピストン２１のｌト
径箆２２＠の端部の断面径は大径！２３側の端部の断面
径より小さい。２４はパワーピストン２１に固定された
ロッド、２５はロッド２４とスプリングシート１９との
間に装架されたスプリングである。２６はコントローラ
７の信号により駆動される電磁弁である。電気的制御系
統が正常に作動している場合、コントローラ７から電磁
弁２１ｍ信号が出力され、ｔａｉ弁２６をスプリング２
６１　ｋ抗し′Ｃ図の上側位ｆ！第２６ａに切換え、電
気的制御系統に異常がある場合、コントローラ７かも電
磁弁２６に信号は出方されず、電磁弁２６はスプリング
２６ｍにより下側位置２６ｂ　ＶＣ切換えられる。 次に、本実施例の動作を説明する。まず、電気的制御系
統が正常に動作している場合、電磁弁２６は位置２６ｍ
に切換えられ

【いるので、切換弁第２にはパイロットポ
ンプ１ｏのパイロット圧が加わり、切換弁第２は位ｆｌ
第２ｍに切換えられる。これｋより、第２のピストン室
１６ａはタンクと連通されるとともに、パイロットポン
プ１ｏの圧油は、切換弁第２．紋り１４へ流れる。この
とき、コントローラ７から電磁弁１３へ制御信号が出力
されると、電磁弁１３はこの制御信号に応じて駆動され
、絞り１４を経たパイロットポンプ１ｏがらの圧油に対
して、その駆動に応じた絞り抵抗を与える。このため、
第１のピストン室１５ａ　Ｉｃは、この絞り抵抗に応じ
たパイロット圧が生じ、これに応じ７１１のピストン１
５ｂを移動させる。なお、この移動はｖ、２＠ビス、ト
ン室１６ｍがタンクに連通しているため、第２の油圧シ
リンダ１６１Ｃは何等影蕃゛されない。今、圧力検出装
置５の検出値が大になったとき、コントローラ７はこれ
忙応じた傾転量を演算し、その値と現在の傾転量との差
の信号を出力する。この場合、差の信号は大きく、これ
に応じて電磁弁１３の絞り抵抗も太き（なるので第１の
シリンダ１５の第１のピストン室１５ａの圧力は増大し
、識１のピストン１５ｂは下方に移動する。 この移動はロンドＩＩＣ伝えられ、切換弁２ｏを位Ｎ２
０ｍに切換える。これにより、パイロットポンプＩＯの
圧油は大径１ｍ２３に供給され、小径室２２との断面径
の差によりパワーピストン２１を、スプリング２５を圧
縮しながら図の上方へ移動せしめる。このため、斜板２
！１の傾転量は減少し、油圧ポンプ２の吐出量を減少し
て油圧ポンプ２の出力が原動機１の出力馬力を超えない
ように制御される。この制御により、斜板２ａの傾転量
が減少すると、この減少は傾転量検出装置４で検出され
、この結果、偏差が減少するので電磁弁１３の絞り抵抗
も減少し、遂には切換弁２０が中立位置２０ｃ　Ｋ切換
わり、斜板２ａをその位置に保持する。 逆Ｋ、圧力検出装置５により検出された値が小さくなる
と電磁弁１３の絞り抵抗が減少して第１のピストン１５
ｂが図の上方へ移動し、切換弁２０が位置２０ｂ　ｋ切
換えられ、大径室２３がタンク忙連通し、パワーピスト
ン２１が下方に移動して斜板２Ｒの傾転量を増大する。 このようにして、油圧ポンプ２け１、原動機１の出力馬
力を超えない範囲忙おいてこれを有効に利用するように
制御される。 次に、電気的制御系統に故障が発生した場合、例えば、
傾転量検出装置４から信号が出力されない事態が発生し
た場合、コントローラ７から電、磁弁２６に対する信号
が出力されなくなる。このため、電磁弁２６は位置２６
ｂに切換えられ、切換弁第２のパイロットボートをタン
クに連通し、スグリング第２ｓにより切換弁第２を位置
第２ｂに切換える。これにより、＠１の油圧シリンダ１
５のピストン室１５ａは絞り１４を介してタンクに連通
され、第】の油圧シリンダ１５は電磁弁１３の駆動には
全く影響されない状態となる。即ち、コントローラ７か
もの如何なる信号（この場合、誤った信号）−に対して
も応動しない状態となる。一方、切換弁第２の位＃第２
ｂへの切換えにより、油圧ポンプ２の吐出圧力は記２の
油圧シリンダ１６の第２のピストン室１６ａに伝達され
、この圧力に応じて第２のピストン１６ｂｉｊ′−駆動
される。今、当該吐出圧力が大きくなったとき、第２の
ピストン１６ｂが図の下方に移動し、ロッド２４を下方
に押して切換弁２０を位置２０１に切換える。したがっ
て、以後は前述した動作と同じく斜板２ａの傾転量は減
少し、油圧ポンプ２の出力を減少して原動機の出力馬力
を超えないよ５に制御する。斜板２ａの傾転量の減少に
より、油圧ポンプ２の吐出圧力が減少すると、第２のピ
ストンｗ７Ｘ１６ａの圧力も減少し、館２のピストン１
６ｂが上方へ移動し、切換弁２０が中立位置２０Ｃに戻
り、斜板２ａはその位置に維持される。逆に、油圧ポン
プ２の吐出圧力が低いと、切換弁２０は位ｆ　２０ｂに
切換えられ、斜板２ａの傾転量は増大せしめられる。 なお、第１のピストン１５ｂとｔＪ！、２のピストン１
６ｂの断面積を前述のような条件に設定し、かつ、スプ
リング２５のばね力を適宜調整することにより、第２の
油圧シリンダ１６によっても、第１の油圧シリンダ１５
による制御とほぼ同様の制御を行なうことができる。 ゛このよ５１Ｃ１本実施例では、電気的制御系統が正常
に作動していると針、コントローラからの制御信号に応
じて電磁弁を駆動し、この駆動に応じて第１の油圧シリ
ンダを作動して油圧ポンプの斜板な制御するようにし、
電気的制御系統が正常に作動しない場合、他の電磁弁を
切換えて、第１の油圧シリンダのピストン内に構成され
た詑２の油圧シリンダに油圧ポンプの吐出圧を伝達して
油圧ポンプの斜板な制御するようにしたので、電気的制
御系統に故障が発生しても油圧ポンプが制御不能となる
事態を防止することができる。 なお、上記実施例の説明では、正常時と故障時の切換え
を電磁弁で行なう例について説明したが、この電磁弁に
制御信号を与える回路中に開閉器をＶ、けておけば、当
該電磁弁の制御回路自体に故障が発生しても、開閉器を
開くことにより、その故′障に対処し得るばかりでなく
、開閉５によりいずれの制御方法をも選択できる。なお
又、開′閉器を設−けなくても、当該電磁弁の制御回路
の故障には、コントローラと当該電磁弁との間の配線を
切断することにより、対処するヒとができる。 〔発明の効果〕 以上述べたよう忙、本発明では、油圧ポンプの傾転量検
出装置と圧力検出装置の検出値に基づいて、詑１の駆動
制御部によりそのおしのけ容積可変機構の傾転を制御す
るとともに、この絡１の駆動制御部に正常な信号が出力
されない事態が生じたとき、切換手段忙より油圧ポンプ
の吐出圧力を１第２の駆動制御部に導いておしのけ容積
可変機構の傾転を制御するようＫしたので、電気的制御
系統に故障が発生しても、油圧ポンプの制御が不能とな
る事態を防止することかで針る。 区画の簡単な説明 第１図は本発明の実施例に係る油圧ポンプの制御装置の
系統図、第２図は従来の油圧ポンプの制御装置の系統図
である。 １・・・・・・原動機、２・・・・・・油圧ポンプ、２
ａ・・・・・・斜板、４・・・・・・傾転量検出装置、
５・・・・・・圧力検出Ｉ＆領、７・・・・・・コント
ローラ、１０・・・・・・パイロットポンプ、第２．２
０・・・・・・切換弁、１３．２６・・・・・・電磁弁
、１５・・・・・・妃１の油圧シリンダ、１５ａ・・・
・・・第１のピストン室、１５ｂ・・・・・・ｔｌ、１
のピストン、】６・・・・・・第２の油圧シリンダ、】
６ａ・・・・・・第２のピストン室、１６ｂ・・・・・
・鼾２のピストン、１８．２４・・・・・・ロッド。 ２１．１９．１．パワーピストン、２２・・・・・・小
径室、２３・・・・・・大径室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、おしのけ容積可変機構を備えた油圧ポンプと、この
   油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出装置と、前記
   おしのけ容積可変機構の傾転量を検出する傾転量検出装
   置と、前記おしのけ容積可変機構を駆動する駆動装置と
   、前記圧力検出装置と前記傾転量検出装置の検出値に基
   づいて前記駆動装置の駆動を制御する第１の駆動制御部
   と、前記油圧ポンプの吐出圧力に応じて前記駆動装置の
   駆動を制御する第２の駆動制御部と、前記第１の駆動制
   御部に正常な信号が出力されないとき前記油圧ポンプの
   吐出圧力を前記第２の駆動制御部に導く切換手段とを設
   けたことを特徴とする油圧ポンプの制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記第１の駆動制
   御部は、前記圧力検出装置と前記傾転量検出装置の検出
   値を入力して所定の演算、制御を行なうコントローラと
   、このコントローラで得られた値に応じて駆動される電
   磁弁と、この電磁弁の駆動量に応じて駆動される油圧シ
   リンダとで構成されていることを特徴とする油圧ポンプ
   の制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記第２の駆動制
   御部は、前記切換手段に接続された油圧シリンダで構成
   されていることを特徴とする油圧ポンプの制御装置。