JPS61265369A - 可変容量型油圧ポンプのカツトオフ制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、油圧パワーショベル等の建設機械に用いられ
る可変容量型油圧ポンプ（以下可変ポンプという）のカ
ットオフ制御装置に関するものである。

従来の技術 従来の上記可変ポンプのカットオフ制御装置としては特
公昭５９−２３１０３号および実公昭５ｇ−１３６６８
９号等に記載されたものがあるが、従来のものにあって
は、可変ポンプの吐出圧がカットオフバルブの設定圧以
下になると可変ポンプの吐出−！ｌｔは第５図に示すよ
うに最小吐出量となり、シリ−フロスを低減するように
なっていた。

発明が解決しようとする問題点 上記従来のカットオフ制御装置では、油圧式のカットオ
フバルブでカットオフ制御を行なっていたが、実際のハ
ードの構成では、バルブ構成が複雑になり、また寸法精
度が要求される等の問題があり、これらのことによりコ
ストが高くなるという問題があった。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明は上記のことにかんがみなされたもので、油圧ポ
ンプの吐出圧を電気的に検出する手段と、油圧ポンプの
おしのけ容積を電気的に検出する手段と、上記各検出値
を演算する手段と、おしのけ容積を制御する手段とを有
する油圧ポンプ制御装置で、上記演算手段において、ポ
ンプ吐出圧に応じた信号が設定値をこえたとき、ポンプ
吐出圧に応じた信号に反比例した信号が出力されて、こ
の信号によりおしのけ容積制御手段がポンプ吐出量を減
少するように構成されており、油圧ポンプの吐出圧を電
気的に検出する手段にて検出され次信号が設定値をこえ
ると、ポンプ吐出圧に応じた信号に反比例した信号が出
力され、この信号によりポンプ吐出量が減少される。

実施例 本発明の実施例を第１図から第３図に基づいて説明する
。

図中１はエンジン、２は燃料噴射ポンプ、３は燃料噴射
ポンプ２の噴射量を変えたためのラックを駆動する電磁
比例ソレノイド、４．５はエンジン１にて駆動される可
変容量型油圧ポンプ（以下可変ポンプという）、６．７
は各可変ポンプ４．５の斜板４α、５α全制御する傾転
角制御装置、８．９はポンプ吐出油の流れ方向、流量を
制御する操作弁、１０．１１はシリーンダ等図示しない
負荷系、１２はエンジン１の目標回転速度を設定するス
ロットルレバー、１３はエンジン回転速度を検出する回
転センサ、１４゜１５は可変ポンプ４．５のおしのけ容
積を検出する変位センナ、１６．１７はポンプ吐出圧を
検出する圧力センサ、１８はスロットルレバー１２、回
転センサ１３、変位センサ１４．１５及び圧力センサ１
６．＋７からの信号を受信して演算し、傾転角制御装置
６，７へ指令信号を出力するコントローラである。

上記構成における作用を第２図に示すブロック線図で説
明する。なおここでは、トルク制御機能、操作弁ストロ
ークに対応してポンプ吐出量を制御する流電制御機能に
ついての説明は省略し、本発明に係るカットオフ制御に
ついてのみ説明する。ｔ７’ｔ２個の可変ポンプ４，５
は同一の作動をするため、一方のポンプ４について説明
する。

負荷系１０に負荷がかかり、可変ポンプ４の吐出圧Ｐが
上昇すると、圧力センサ１６は図に示す特性に従ってポ
ンプ吐出圧Ｐに比例した信号Ｅｐを出力する。

信号Ｅｐはコントローラ１ｇ内の乗算器１９に入力され
る。乗算器１９では、信号ＥｐがＥＰ　＜　Ｅｐ。

のときは、出力信号Ｅｏ＝Ｅｏ！を出力し、Ｅｐ≧Ｅｐ
。

のときは、ＥＰに反比例した出力信号Ｅｏｆ出力する。

上記信号Ｅｐｏがカットオフ開始ポンプ吐出圧に対応す
る。出力信号Ｅｏは、変位センサ１４からの変位信号Ｅ
ｙと加算器２１で演算され、偏差信号Ｅｏ−Ｅｙが出力
される。偏差信号Ｅｏ−Ｅｙは増幅器２４に伝達される
。

偏差信号Ｅｏ−Ｅｙは増幅器２４で増幅されて電磁比例
ルノイド駆動電流ｉｐが出力される。

第３図に傾転角制御装置６．７の構成を示も図中２５Ｆ
ｉサーボピストン２７の入ったサーボピストン室２７α
、２７ｂへの油路を切換える案内弁、２６は案内弁２５
を駆動する電磁比例ソレノイドである。

案内弁２５は１ｐ＝ｉｐｏのときバランス位置Ａにあり
、このときの案内弁開口ストロークχｐはｚＰ工Ｏでア
シ、サーボピストン２７はあるバランス位置にいる。

Ｅａ　−Ｅｙ　）　Ｑのとき、すなわち、目標サーボビ
ストンストロークに対して実サーボビストンストローク
が小さいときは、増幅器２４で’Ｐ＞ｉｐ。

なるｉｐが出力され、案内弁２５は開口ストロークχＰ
がプラス側に開口し、第３図でＢ位置となり、油圧源２
ｇからの圧油はサーボピストン室２７αに導かれ、サー
ボピストンスドロー／／ｎ増加する。ｙは変位センサ１
４で出力信号Ｂｙに変換され、加算器２１で偏差信号Ｅ
ｏ−Ｂｙが再演算される。この過程は偏差信号Ｅｏ　−
Ｅｙ　＝　Ｑとなるまで連続的に行なわれる。

Ｅｏ−Ｅｙ＜Ｑのときは上記と逆の符号となる。

なお第２図のブロック線図で、サーボピストン２７のス
トロークでのχＰ−ｙ特性のｙＦｉ任意のバランス位置
からの変位を示す。ま九変位センサ１４でのｙは最小お
しのけ容積をゼロ点とした変位を示す。

サーボピストン２７のストロークｙがきまると可変ポン
プ４の本体の寸法とエンジン回転速度Ｎに応じてポンプ
吐出量Ｑが決定され、負荷系１０の特性に応じてポンプ
吐出圧Ｐが決定される。

第４図はコントローラ１８の他の実施例を示すもので、
第２図と異なる部分だけの作用を説明する。圧力センサ
１６からの出力信号Ｅｐは；ントローラ１ｇ１の乗算器
１９と微分器２０に入力される。偏差信号Ｅｏ−Ｅｙは
そのままあるいは遅れ回路２２で遅れ要素が挿入されて
選択器２３に伝達される。

選択器２３は微分器２０の出力に応じてＥｏ　−Ｅｙが
遅れ要素がない信号■８ボートまたは遅れ要素が付加さ
れた信号■驚ボートに切換えられる。

微分器２０は圧力センサ１６の出力信号Ｅｐの且堕 時間微分Ｅｐ（＝　　　）を演算し、Ｅｐが設定値によ
り大きいとき（Ｅｐ≧にのとき）は、Ｉｔｔ出力し、選
択器２３はｈポルトに接続される。ＥＰ＜Ｋのときはｌ
！を出力し、選択器２３　Ｆｉｂボートに接続される。

すなわち、ポンプ吐出圧の変化が急のときは偏差信号Ｅ
ｏ−Ｅｙは遅れなしで伝達され、ポンプ吐出圧の変化が
ゆっくりのときは、偏差信号Ｅ０−Ｅｌは遅れ回路２２
で遅れ要素を付加されて伝達される。遅れ回路２２は例
えば１次要素（跨、や、。

Ｔ：時定数）で構成されている。

選択器２３で選択された偏差信号Ｅｏ−Ｅｙは増幅器２
４で増幅されて電磁比例ンレノイド駆動電流ｉｐが出力
される。なお増幅器２４は遅れ要素を含まないＥｏ−Ｅ
ｙが横軸にとられている。

この実施例におっては、重掘削時にカットオフバルブが
作動しても作業機の速度が急減するという間Ｍがなくな
シ、速度不足、力不足の印象をオペレータに与えること
がなくなる。またポンプ吐出圧の立上りが急のときと、
ゆるやかなときで、ポンプの応答速度を変えることによ
り、燃費低減効果を減少させることなく重掘削時におけ
るカットオフ作動での作業機速度急減を防止できる。

発明の効果 本発明によれば、カットオフ制御が電気的に行なわれる
ことにより、実際のハードの構成では構成が簡単になる
と共に、寸法精度の間層もなくなり、コストを低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は回路図、第２図はブロック線図、第３図は傾転角
制御装置の構成を示す説明図、第４図はコントローラの
他の実施例を示すブロック線図、第５図は可変ポンプの
カットオフ制御特性を示す線図である。 ４．５は可変容量型油圧ポンプ、６．７Ｈ傾転角制御装
置、１３は回転センサ、１４．＋５は変位センサ、＋６
．＋７ｔｊ：圧力センサ、１８はコントローラ、１９は
乗算器、２１は加算器。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可変容量型油圧ポンプ４、５の吐出圧を電気的に検出す
   る手段と、可変容量型油圧ポンプ４、５のおしのけ容積
   を電気的に検出する手段と、上記各検出値を演算する手
   段と、おしのけ容積を制御する手段とを有する油圧ポン
   プ制御装置で、上記演算手段において、ポンプ吐出圧に
   応じた信号が設定値をこえたとき、ポンプ吐出圧に応じ
   た信号に反比例した信号が出力されて、この信号により
   おしのけ容積制御手段がポンプ吐出量を減少するように
   構成したことを特徴とする可変容量型油圧ポンプのカッ
   トオフ制御装置。