JPS6229780A - エンジン駆動油圧ポンプの制御装置 - Google Patents

エンジン駆動油圧ポンプの制御装置

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JPS6229780A
JPS6229780A JP60168968A JP16896885A JPS6229780A JP S6229780 A JPS6229780 A JP S6229780A JP 60168968 A JP60168968 A JP 60168968A JP 16896885 A JP16896885 A JP 16896885A JP S6229780 A JPS6229780 A JP S6229780A
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耕治 桑原
Masatoshi Miki
三木 正俊
Nobuaki Matoba
信明 的場
Makoto Samejima
誠 鮫島
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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〕 本発明は油圧ショベル等の建設機械又は産業機械に適用
されるエンジン駆動油圧ポンプの制御装置に関する。
〔従来の技術〕
第2図は従来の油圧ポンプの制御装置の一例を示す概略
構成図である。この図において1はエンジン、2は油圧
ポンプであり、図示していないミッションを介してエン
ノン1で駆動される。4はエンジン回転数を設定するス
ロットルレ・々−であり、連結棒3を介して、エンジン
がバナ10へ設定回転数を与えるものである。5はエン
ジン1への燃料供給量に比例する燃料ラック位置を検出
するう、り変位検出器である。
6は関数発生器であり、このラック変位検出器5から出
力されたラック変位信号りが所定値以上になったとき、
出力Kが減少するように構成されている。一方、油圧ボ
ン7′′2の吐出i’を加減する操作レバー(以下レバ
ーと称す)7から吐出量指令φが出力され、この吐出量
指令φと上記関数発生器6の出力にとを乗算器8により
乗じた値φ9をIンf2の傾転量の指令値としている。
このような制御装置において、し・ぐ−7が操作される
とまずポンプ吐出量が増加する。吐出量増加にともない
、油圧ポンプ2の吸収馬力が増加するとエンジン回転数
が低下する。エンジン回転数が低下すると、エンジンが
パテ100作用によりラック変位が増加する。ラック変
位が所定値以上になると関数発生器6の出力が低下し、
ポンプ傾転指令φ9が小さくなり、ポンプ吸収馬力を小
さくすることにより、エンジン1が過負荷になることを
防止している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の制御装置は構造がシンプルであるという利点を有
するが、次のような欠点を持つ。すなわち、レバー7が
急にフル操作されたとき、ポンプ傾転指令は最大値とな
り、ポンプ傾転量が急速に増加する。油圧回路の負荷が
大きな慣性負荷であるときは、傾転量の増加にともない
、ポンプ吐出圧が急速に増加し、油圧管路に衝撃的な過
圧を発生する可能性があると同時に一時的なエンジン回
転数の低下はまぬがれない。また、慣性負荷の場合、安
定に制御することが困難であり、特願昭56−2426
0にあるように、ポンプ吸収馬力が増加したとき傾転角
を即時減少させ、吸収馬力が低下したとき吸収馬力を遅
延して増加させるなどの対策が必要である。
しかし、この場合では一旦馬力制限が作動すると遅延時
間の間はエンジン出力t100%利用できないという欠
点がある。
本発明は、エンジンと油圧ポンプとを総合的に制御し、
常にエンジンの能力を100%有効利用できると同時に
、油圧的な衝撃及びエンジン回転数の変動を出来る限り
小さくするエンジン駆動油圧ポンプの制御装置を提供す
ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記欠点を除去し目的を達成するために次のよ
うに構成したものである。すなわち、エンジン駆動油圧
ポンプにおいて、エンジン回転数を検出する回転数検出
器と、この回転数検出器からのエンジン回転数信号と設
定エンジン回転数信号とを入力してエンジン回転数を一
定に保つ比例積分微分制御器と、上記油圧ポンプの吐出
圧を検出する圧力検出器と、この圧力検出器から得られ
る圧力信号と油圧Iンデの吐出量指令と定数とを乗じた
信号を発生する乗算係数器と、この乗算係数器の出力信
号と上記比例積分微分制御器の出力信号とを加算する加
算器と、この加算器の出力信号を入力し0から最大ラッ
ク位置まではエンジンラック駆動機構に4見うれるエン
ジンラック角指令が増加し、かつ最大う、り位置をこえ
ると上記エンジンラック角指令が一定となる第1の関数
発生器と、上記加算器の出力信号を入力し、0から最大
う、り相当値まではその出力であるポンプ傾転抑止量が
一定で、かつ最大う、り位置以上では上記ポンプ傾転抑
止量が増加する第2の関数発生器とこの第2の関数発生
器の出力により上記油圧ポンプの吐出量指令を除算して
得られるポンプ傾転指令をエンジン傾転角制御機構に与
える除算器とからなるものである。
〔作用〕
このように構成することにより、エンジン回転数をフィ
ードバックすると同時に、ポンプ吐出量指令とポンプ吐
出圧とからポンプ吸収馬力を推定し、フィードパ、クコ
ントローラの出力とポンプ吸収馬力推定値との加算結果
を用いてエンジンのラック指令とし、加算値が最大ラッ
ク位置を越えるときには、エンジンへ最大う。
り指令を出力すると同時にIンデ傾転角をポンデ吸収馬
力が最大ラック位置でのエンジン出力にほぼ等しくなる
よう制御し、エンジン出力馬力とポンプ吸収馬力とが常
に等しくなるよう制御するようにしている。
〔実施例〕
以下、本発明によるエンジン駆動油圧ポンプの制御装置
の一実施例につ−て第1図の概略構成図を参照して説明
するが、ここでは第2図と同一部分には同一符号を付し
その説明を省略し、第2図と異る点を説明する。第1図
において、20は設定回転数Nl s e tを出力す
るエンジン回転数設定器、21はエンジン回転数N、を
検出する回転数検出器、22は上記設定回転数N1゜t
からエンジン回転数Ng k減算し回転数偏差を求める
加減算器、23はこの加減算器22の回転数偏差を入力
し、この回転数偏差を小さくする方向の修正信号2求め
る比例、積分、微分制御器である。一方、24は上記油
圧デンf2の圧力検出値を出力するポンプ吐出圧検出器
、25はこの?ンデ吐出圧検出器24の圧力検出値と上
記レバー7から出力される吐出量指令φとが乗算されこ
こでポンプ吸収馬力に比例する信号が得られる乗算器で
ある。26は乗算器26の出力信号を必要ラック角に換
算した出力信号L0すなわちポンプ吸収馬力の予想値を
エンジンラック角に換算した信号を出力する係数器であ
る。
23は上記比例、積分、微分制御器23の出力と上記係
数器26の出力である必要エンジンラック角信号(う、
り予想値)L6とを加算する加算器、28はこの加算器
27の出力L1を入力し、エンゾンデ、り角指令り、L
を出力する関数発生器、29は上記加算器27の出力L
rを入力しポンプ傾転抑止量Lcを出力する関数発生器
である。
上記関数発生器28は入力Lrが所定の最大う、り位R
Lm、8以下のとき傾き1で直線的に増加し、最大う、
り位置I’ma工以上では一定値となるよう設定されて
おり、関数発生器28の出力すなわちう、り角指令り、
はエンゾンデ、り駆動機  1構30に送られ、ラック
位置の決定が行なわれるようになっている。又関数発生
器29は入力Lrが所定の最大ラック位置Lrn工以下
では°1#を出力し、最大ラック位置Lrnax以上で
は傾きオヤ、で増加するよう設定されている0以上の条
件式%式%( この関数発生器29の出力Lcにより、し・9−7から
の吐出量指令φを除算器31により除算して得られたポ
ンプ傾転角指令φ9がポンプ傾転角制御機構9へ入力さ
れ、ゾンデ傾転角が決定される。
以上このように構成したエンジン駆動油圧ゾンデの制御
装置の動作について説明する。まずレバー7からの吐出
量指令φが零の場合、必要エンゾンデ、り角信号L0は
零であり、比例、積分、微分制御器23の作用によりエ
ンジン1は設定回転数N、 、、 jに等しい回転数で
回転している。このとき比例、積分、微分制御器23か
らは、無負荷状態でエンジンを設定回転数に保つに必要
なう、り角に相当する無負荷時う、り角信号Lminが
出力されて−る。
レバー7を操作して、エンジンJに負荷をかけ、その負
荷が最大エンノン出力より十分小さい場合、必要エンジ
ンラック角信号L0は最大う、りii: Lm&Xより
十分小さいので、比例、積分、微分制御器23の出力L
mlユとL@との和Lrは一〇より小さく、エンジンラ
ック角指令L1はLrに等しくなり、結局、無負荷時う
、り角Ln11nに、必要エンジンラック角信号り、を
加えたエンゾンデ、り角指令L1が発せられる。一方、
関数発生器29の出力Leはり、がLma工以下である
ので1”となり除算器31の演算の結果、レバー7の吐
出指令φに等しい?ンデ傾転角指令φがポンプ傾転角制
御機構9に入力される。
このように、エンジン1の負荷が軽い場合は、負荷増加
に見合う量だけラック角を大きくし、油圧ポンプ2には
指定された吐出量が出るポンプ傾転角指令が出力される
ので、レバー7から指令したポンプ吐出量が得られると
同時に、エンジン回転数変動も小さくすることができる
レバー7の操作量が大きく、ポンプ吸収馬力がエンジン
最大出力を越える状態では、必要エンジンラック角指令
L6が大きくなり、加算器27の出力LrがLma工を
越える。このときには、エンジン1のラック角指令り、
は最大ラック角Lrrlaxとなり、エンジン1は最大
出力を出す。一方、関数発生器29及び除算器3ノの作
用によりゾンデ傾転角指令φ9は吐出指令φより小さな
値となり、ポンプ吸収馬力を軽減する。すなわち、 φ9−ムー c であり、 ”cLIna! ”’ =裔(C”φ−P−+−Li)
であるから となる。ここで、Lm、x>Lminであるからφ−&
 +CP<It”中trnax P が近似的に成立し、本手法によるφ9によりポンプ傾転
角を決めればほぼ最大ラック位置(すなわちエンジン最
大出力)に相当する負荷がエンジンにかかることになる
以上、説明した実施例によれば、エンジン発生馬力とポ
ンプ吸収馬力とが常に79ランスしてbるので、エンジ
ン1が過負荷状態になることがなく、かつエンジンの能
力を100%有効利用でき、さらにエンジン回転数変動
を小さくすることができる。また、−ンデ負荷が慣性負
荷である場合に操作レバー2を急操作しても、ポンプ吐
出圧増加とともに必要エンゾンデ、り角信号L6が大き
な値となり、関数発生器29及び除算器31の作用によ
り、ポンプ傾転角指令φ9はポンプ吐出指令φよりも小
さな値となり、ポンプ吐出圧が過大になることを防止で
きる。
〔発明の効果〕
以上述べた本発明は一ンノン、駆動油圧Iンデにおいて
、エンジン回転数を検出する回転数検出器と、この回転
数検出器からのエンジン回転数信号と設定エンジン回転
数信号とを入力してエンジン回転数を一定に保つ比例積
分微分制御器と、上記油圧ゾンデの吐出圧を検出する圧
力検出器と、この圧力検出器から得られる圧力信号と油
圧ポンプの吐出量指令と定数とを乗じた信号を発生する
乗算係数器と、この乗算係数器の出力信号と上記比例積
分微分制御器の出力信号とを加算する加算器と、この加
算器の出力信号を入力し0から最大ラック位atまでは
エンノンラック駆動機構に与えられるエンジンラック角
指令が増加し、かつ最大ラック位置をこえると上記エン
ゾンデ、り角指令が一定となる第1の関数発生器と、上
記加算器の出力信号を入力し0から最大ラック相当値ま
ではその出力であるゾンデ傾転抑止量が一定で、かつ最
大ラック位置以上では上記ポンプ傾転抑止量が増加する
第2の関数発生器とこの第2の関数発生器の出力により
上記油圧ポンプの吐出量指令を除算して得られるポンプ
傾転指令をエンノン傾転角制御機構に与える除算器とか
らな、るものである。
したがって、本発明によればエンジンと油圧ポンプとを
総合的に制御し、常にエンジンの能力を100%有効利
用できると同時に、油圧的な衝撃及びエンジン回転数の
変動を出来る限り小さくできるエンジン駆動油圧ゾンデ
の制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるエンジン駆動油圧−ンデの制御装
置の一実施例を示す概略構成図、第2図は従来の油圧−
ンデの制御装置の一例を示す概略構成図である。 1・・・エンジン、2・・・油圧ポンプ、7・・・操作
レバー、9・・・ポンプ傾転角制御機構、20・・・エ
ンジン回転数設定器、21・・・エンジン回転数検出器
、22・・・加減算器、23・・・比例、積分、微分制
御器、24・・・ポンプ吐出圧力検出器、25・・・乗
算器、26・・・係数器、22・・・加算器、78.2
9関数発生器、SO・・・エンジンラック駆動機構、3
1・・・除算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジン駆動油圧ポンプにおいて、エンジン回転数を検
    出する回転数検出器と、この回転数検出器からのエンジ
    ン回転数信号と設定エンジン回転数信号とを入力してエ
    ンジン回転数を一定に保つ比例積分微分制御器と、ポン
    プの吐出圧を検出する圧力検出器と、この圧力検出器か
    ら得られる圧力信号と油圧ポンプの吐出量指令と定数と
    を乗じた信号を発生する乗算係数器と、この乗算係数器
    の出力信号と上記比例積分微分制御器の出力信号とを加
    算する加算器と、この加算器の出力信号を入力し0から
    最大ラック位置まではエンジンラック駆動機構に与えら
    れるエンジンラック角指令が増加し、かつ最大ラック位
    置をこえると上記エンジンラック角指令が一定となる第
    1の関数発生器と、上記加算器の出力信号を入力し、0
    から最大ラック相当値まではその出力であるポンプ傾転
    抑止量が一定で、かつ最大ラック位置以上では上記ポン
    プ傾転抑止量が増加する第2の関数発生器と、この第2
    の関数発生器の出力により上記油圧ポンプの吐出量指令
    を除算して得られるポンプ傾転指令をエンジン傾転角制
    御機構に与える除算器とからなるエンジン駆動油圧ポン
    プの制御装置。
JP60168968A 1985-07-31 1985-07-31 エンジン駆動油圧ポンプの制御装置 Granted JPS6229780A (ja)

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