JPS614848A - 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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JPS614848A
JPS614848A JP59123843A JP12384384A JPS614848A JP S614848 A JPS614848 A JP S614848A JP 59123843 A JP59123843 A JP 59123843A JP 12384384 A JP12384384 A JP 12384384A JP S614848 A JPS614848 A JP S614848A
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康雄 田中
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和泉 鋭機
Katsuaki Ishizuka
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • 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@殿の目標回転数信号と出力回転数信号との
回転数偏差4B号に基づいて原動機のガ5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とを
含む系の制御装置に関する。
〔発明の背景〕
第4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1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8!
1へ目標回転数信号No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、−力源動機1の出力回転数
信号Nは回転数検出器6により検出されて、加算器7は
目標回転数信号Noと出力回転数Nとの回転数偏差信号
ΔNを演算出力する0燃料噴射ポンプ2のラック(図示
せず)の変位はラック位置検出器(図示せず)によって
検出され、ラッ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イd号
ΔNとラック位置信号りどの偏差信号Loに基でランク
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(、I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がらの圧力信
号l]ど加算器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−ろた
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
る一i′クチュエータ(図示せず)の作動速度を制御す
るためにレギュレータ4に操作信号XO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がらの操作信号X o
とポンプ制御関数発生器9がらのポンプ傾転信号Xqど
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Nが上昇す
ると小さくなる。そこでΔNが大きくなうに伴って電子
式燃料ポンプ2はラック位置を炊目1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の低下を抑制御、4゛た八Nが小さくなると燃料
噴射風を減少さ【章C原動M!11の出力回転数Nが過
回転になるのを防」I−シている。
油圧ポンプ3の人力トルクは斜板傾転量と吐出圧力との
積11.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の出力回転数信
号Nが低下し、回転数偏差信号ΔNが増大]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Xqと吐出圧力信号Pとの梼を小さくし、油圧ポン
プ3の入力トルクが原動機1のスロットレバー5により
設定されたDK fJJ機1の出力トルクm(図示せず
)に沿って減少するようにポンプ傾転信号Xqを出力し
、油圧ポンプ3の吐出量を減少する。第4回のポンプ制
御関数発生器9にΔNの増加に伴って減少する油圧ポン
プ人力1−ルク線s1→so−+s2が示されている、 上記のように構成された従来の原#機と油圧ポンプを含
む系の制御装置では、ポンプ傾転指令用操作レバー12
を操作し非作業状態から作業状態に入るとき、同時に燃
料スロットルレバー5を操作して原動機lの目標回転数
を上昇する必要があり、操作レバー12の操作信号XO
を急増すると、油圧ポンプ3の吐出量はレギュレータ4
を介して制御され増加する。一方、スロットルレバー5
により目標回転数信号Noを急増しても、原動に! t
は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はすぐには増加しないので、目標回転数信
号NOと出力回転数信号Nとの差Cある回転数偏差信号
ΔNは大きくなり、油圧ポンプ3の入力トルク曲線は、
例えば−s1→so→S:と急激に減少して、ポンプ制
御関数発生器9の出力Xqは減少するので、直ちにX 
q < Xθとなり、油圧ポンプ3の吐出量は減少する
。その後原動機1が加速されて出力回転数信号NがH種
口転数信号NOに近ずくと、回転数偏差ΔNが減少し、
ポンプ制御関数発生器9の出力は、s2→S o→Sl
と上昇して出力X&は増加し、油圧ポンプ3の吐出量は
増大する。
この作業状況は油圧ポンプ3の負荷を増大させたときに
、まず油圧ポンプ3の負荷を減少させ、原動機lの出力
回転数を早く上昇させてやるという利点はあるが、操作
レバー12の操作信号X。
を増大させてアクチュエータを加速する操作をしたにも
かかわらず、一時的に油圧ポンプ3の吐出量が1賊って
、アクチュエータの速度が下るということになり、運転
者は7クチユエータの速度制御を操作レバー12によっ
て出来ないために不快感を覚えるという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来の#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【ツバ−の鼎作と共に原動機
の目標回転数を急増する操作を行っても、目標回転数信
号が急増せず回転数偏差の急激な変化を抑制して油圧ポ
ンプ3の吐出量を連続的になめらかに増大させ得る原動
機と油圧ポンプを含む系の制御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、操作レバー信号に基
いて発生した第1の目標回転数信号と回転数偏差信号の
増減に対応して設定出力された目標回転数増分値の積算
による第2の目標回転数信号の内の最小値を旧標回転数
信号として、出力回転数との偏差を求め、この回転数偏
差信号に基いて燃料噴射量と油圧ポンプの吐出量を制御
することにより、回転数偏差信号の急激な増加を制御し
、油圧ポンプ3の吐出量を連続的になめらかに増減する
ようにしたものである。
〔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
図において第4図と同符号のものは同一部分を示す。
13は目標回転数増分値関数発生器で、目標回転数信号
No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δ1を発生する。
目標回転数増分値関数発生器13は回転数偏差ΔNに対
して、ΔNが設定値Cにより小さい範囲では一定のM力
値eなる増分値δ1を発生し、CくΔN < d −i
’ 1.1ΔN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δ1を発生する。14は積算器で増分値δ1を遂
次加算して目標回転数信号N2を出力する。15は最小
値選択器で、燃料スロットルレバー5から出力された第
1の目標回転数信号N1と積算器14より出力された第
2の目標回転数イこ1号N2の内の最小値を求めて原動
機1の目標回転数信号Noとするものである。また最小
値選択器15はスロットルレバー5の出力N1で積算器
14の出力N2にリミッタをかけるように働く。
操作レバー=−12を徐々に操作すると、積算器14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は目標回転数信号ΔNが小さいので、δ1=
e (最大値)である。最小値選択器1F〕は積算器1
4の出力N2に対して、スロットル[ツバ・−5の出力
N1でリミッタをかけるよう働くの−C,目標回転数信
号Noは、積算器14によって徐々に増加し、スロット
ルレバー5の出力N1に達すると積算器14は停止し、
目標回転数信号Noは所定の時間後にはN1と等しくな
り、結局原動機1はスロットルレバー5の操作信号N1
で出力を制御されることになる。
次に操作レバー12とスロツ1−ルレバー5を同時に急
操作すると、スロットルレバー5による目標回転数信号
N1は急増し、回転数偏差信号ΔNが増大しようとする
と、目標回転数増分値関数発生器13は増分値δ1を、
例えばδコニfと小くして、第2の目標回転数信号Nこ
の増加速度を減少する。このとき、最小値選択ll!1
5はN1とN;の最小値NZを選択し、目標回転数信号
N。
の急増を押えるので、目標回転数信号NoはNaがN1
の値になるまで徐々に増加し1.目標回転数信号ΔNを
下げるので、回転数偏差(6号ΔNは急増しすぎること
はない。したがって、ポンプ制御関数発生器11に入力
されるΔNも大きくならないため、油圧ポンプ3の入力
1−ルクはスロットルレバー5によって設定された原動
機1の高い出力領域における出力トルク線に沿って制御
されることになり、411圧ポンプ3の吐出量は操作レ
バー12の操作信号Xoに応じてなめらかに増加させる
ことができる。
したがって、運転者はアクチェータの速度制御を行なう
ために操作レバー12とスロットルレバー5を同時操作
すると、その操作信号XOの上昇に応じて、原動機の出
力回転数と、油圧ポンプ3の吐出量を徐々になめらかに
増加することができ、操作感覚が良好となる。
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。
I6は操作(1号Xoを第1の目標回転数信号N1に変
換4−る間数発生器で、操作信号Xoに対して、操作信
号Xoが設定値aより小さい範囲では一定の低速11標
回転数信号NLを発生し、操作信号Xoが設定値aとの
間ではXoに比例して増加し、操作イ、′1号・Xoが
設定値す以上では最大目標回転数信号XHを発生するも
のである。また第1図に示した燃料スロットルレバー5
は廃止している。
上記のように構成された二の実施例では、操作レバー1
2′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が設定値以下の範囲では、関数発生器16は
一定の低速目標回転数(rIJiJNLを第1の目標回
転数信号N1として発生するので、原動機1は低速回転
で且つ出力の低い領域で自動的に駆動され燃料消費率が
少ない。
また、操作レバー12′を操作して操作信号XOを設定
値8以上にすると、操作43号XOの大きさに比例して
第1の目標回転数信号N1け自動的に上昇し、操作レバ
ー12′の操イヤ信号X o &設定値bJメ上にする
と、関数発生器16から最大[1標回転数信号NHが第
1の目標回転数信号N]として出力される。
上記の実施例によ、Irば第1図の実施例の効果に加え
て、ポンプ傾転指令用操作レバーのみの操作によって原
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
ることができ、軽負荷時の燃料消費率の向上が図れ、操
作性をさらに向上させることができる。
第3図はさらに本発明の他の実施例を示すもので、第2
図同符号のものは同一部分を示す。
17は回転数検出器6よりの出力回転数信号Nを微分す
る微分器である。18は回転数偏差補正値を?gL算す
る間数発生器で微分器17よりの出力dN/dtを入力
し、dN/dtが設定値gより小さい範囲では補正値δ
2=Oを出力し、rlN/dtより大きくなと補正値δ
zti−dN/dtに比例して増加し、dN/dtが設
定値り以上になると、δ==i  (最大値)を出力す
るものである。
19は加算器で4回転数偏差信号ΔNと関i発生器18
よりの補正値δ2を入力し、第2の回転数偏差ΔNZ=
ΔN−63をもとめる。加算器19より出力されたΔN
 2はポンプ制御関数発生器9へ入力され、ΔN、=の
増加に基いてポンプ傾転信号Xqが制御される。
操作レバー12′を急激に操作して原動機1の目標回転
数Noが上昇すると、出力回転数信号Nも上昇し、微分
値dN/dtが大きくなる。dN/dtがgより大きく
なると関数発生器18は補正値δ2を零から増加させ、
第2の回転数偏差ΔNr−ΔN−52を出力回転数信号
Nの増加に伴って減少させる。間数発生器9は入力ΔN
2の減少によって油圧ポンプ3の入力トルク(吸収馬力
)を増大するようにポンプ傾転信号Xqを変化させるの
で、原動機1に加わる負荷が増大し、Jyr!動機lの
出力回転数Nの過剰な増加を制限する。
以上の実施例によれば、操作レバー12を急操作したと
き、原frIJ機1の出力回転数信号の増加、すなわち
原動機1の加速度を所、定の大きさ以下に抑制しつつ、
油圧ポンプ3の入力トルクを増大するように制御するの
で、第1図および第2図の実施例の効果に加えて、原動
機1の出力回転数および油圧ポンプ3の吐出量の増加を
よりなめらかに増加させることが可能となり、操作感覚
をより浪好とする効果を奏する。
以上本発明の実施例の制御装鰐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、ポンプ傾転指令用操作レ
バーを魯操作してアクチュエータの速度上昇を図ったと
き、操作レバーの操作信号の増加に応じて原動機の出力
回転数と油圧ポンプ吐出量をなめらかに増加することが
出来、運転者の操作感覚を良好ならしめる効果を奏する
【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図はさらに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4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・・・・・・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・・・・・・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・・・・・・
目標回転数増分値関数発生器、14・・・・積算器、1
5・・・・・・最小値選択器、17・・・・微分器。 18・・・・・・回転数偏差補正値を演算する。q数発
生器、N・・・・・・出力回転数信号、No・・・・・
目標回転数信号、N1・・・・・・第1の目標回転数信
号、N?・・・・第2の目標回転数信号、ΔN・・・・
・回転数偏差(i号、ΔN3・・・・・・第2の回転数
偏差信号、δコ・・・・11標回転数、増分値、δ口・
・・・回転数偏差補正値、C・・・・・・目標回転数増
分値の最大値、f・・・・・・目標回転数増分値の最小
値。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原動機と原動機によつ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
    との差を求め、この回転数偏作信号に基いて原動機の燃
    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
    最少値によつて油圧ポンプの吐出量を制御する系におい
    て、操作レバー信号に基いて発生した第1の目標回転数
    信号と回転数偏差信号の増減に対応して設定出力された
    目標回転数増分値の積算による第2の目標回転数信号の
    内の最小値を目標回転数信号と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)目標回転数増分値と回転数偏差信号とは、回転数
    偏差信号が第1の設定値以下では目標回転数増分値が一
    定の最大値eで回転数偏差信号が第1の設定値と第2設
    定値との間では増加し、回転数偏差信号が第2の設定値
    以上では一定の最小値f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。
  3. (3)出力回転数信号の微分値を求め、この微分値の増
    加に対応して増加する回転数偏差信号より減じた値を第
    2の回転数偏差信号としてポンプ制御関数発生器の入力
    と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。
JP59123843A 1984-06-18 1984-06-18 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置 Granted JPS614848A (ja)

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JP59123843A JPS614848A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置

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JP59123843A JPS614848A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置

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JPS614848A true JPS614848A (ja) 1986-01-10
JPH0425427B2 JPH0425427B2 (ja) 1992-04-30

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ID=14870762

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JP59123843A Granted JPS614848A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 原動機と油圧ポンプを含む系の制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4967557A (en) * 1988-01-27 1990-11-06 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Control system for load-sensing hydraulic drive circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4967557A (en) * 1988-01-27 1990-11-06 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Control system for load-sensing hydraulic drive circuit

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JPH0425427B2 (ja) 1992-04-30

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