JPS63195402A

JPS63195402A - 油圧制御装置

Info

Publication number: JPS63195402A
Application number: JP2614787A
Authority: JP
Inventors: Hideki Akushichi; 秀樹悪七
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1988-08-12
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2613041B2

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１本発明は、パワーシミベル等の車輌における油圧ポンプ
制御装置に関するものである。

［従来の技術］パワーショベル等の車輌では、油圧ポンプを工ンジンに
よって駆動すると共に、油圧ポンプから得られる圧油に
よって油圧モータや油圧シリンダなどの油圧アクチュエ
ータを駆動している。この際に、エンジンの出力トルク
を有効に利用するために、スロットルレバー等により与
えられる指令回転数と回転数検出器で検出した実回転数
、および圧力検出器で検出した油圧ポンプの吸収トルク
とエンジン出力トルクとがそれぞれマツチングするよう
に油圧ポンプの吐出Ｒｍを制御し、エンジン出力の低下
時でもその出力低下に見合った吸収トルクになるように
し、エンジンの回転数の低下が起こらないようにした油
圧制卸装置が知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、油圧モータや油圧シリンダ等の油圧アクチュ
エータに圧油を供給する電磁弁の開度は、各油圧アクチ
ュエータに対応した操作レバーからの指令によってのみ
制御されているため、（ａ）エンジン出力が低下した時
、（ｂ）油圧ポンプの斜板角が既に飽和に達している時
、（Ｃ）エンジンの回転数が充分に高くなっていない時
には油圧アクチュエータ側で必要とする圧油量より油圧
ポンプの吐出流量が少なくなり、各油圧アクチュエータ
への流ω配分比が変化し、それぞれの操作レバーの操作
感覚に差が生じると共に、各油圧アクチュエータに結合
された作業様の息つきが起こり、複合的な操作性が低下
してしまうという問題が生じていた。

本発明の目的は、複合操作性を損うことなく複数の油圧
アクチュエータを駆動することができる油圧制卸装置を
提供することにある。

［問題点を解決するための手段］本発明は、複数の電磁弁の開度を油圧ポンプの吐出流量
にマツチングさせる手段を設けたものである。

［作用〕電磁弁の開度は、基本的には操作レバーからの指令によ
って決定されるが油圧ポンプの吐出流りが少なくなった
場合にはそれに応じて開度が小さくなるように補正され
る。

Ｃ実施例Ｊ第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、１
はエンジン、２はエンジン１によって駆動される油圧ポ
ンプ、３は油圧ポンプの斜板角を制御する斜板角操作機
構、４はアンロードパルプ、５は第１の油圧アクチュエ
ータとしての油圧シリンダ６に対して油圧ポンプ２から
の圧油を導く電磁弁（４ボ一ト３位置方向切換弁）、７
は第２の油圧アクチュエータとしての油圧モータ８に対
して油圧ポンプ２からの圧油を導く電磁弁（４ボ一ト３
位置方向切換弁）、９は電磁弁５の開度を指示する第１
の操作レバー、１０は電磁弁７の開度を指示する第２の
操作レバー、１１はエンジンの回転数を検出する回転数
検出器、１２は油圧ポンプ２の吐出圧力を検出する圧力
検出器、１３は制ａ装置である。

制御波＠１３は、従来と同様にスロットルレバー等によ
り与えられる指令回転数と回転数検出器１１で検出した
実回転数、および圧力検出器１２の検出信号に基づいて
検出した油圧ポンプ２の吸収トルクとエンジン１の出力
トルクがマツチングするように油圧ポンプ２の吐出流量
を決定し、斜板角操作機構３を介して油圧ポンプ２の斜
板角を制御する。

一方、制御装置１３は操作レバー９，１０から指令開度
の信号を検出し、電磁弁５，６の開度を指令された開度
に制御する。これによって、油圧シリンダ６および油圧
モータ８には、操作レバー９．１０の指令開度に応じた
但の圧油が供給されて作動する。

ここで、電磁弁５，７は開度の制御信号Ｉに対して第２
図に示すような流量制御特性を有するものであり、圧油
の入口と出口との差圧ΔＰがΔＰ１となる条件で制御信
号１＝１１　、Ｉ＝１２　。

１＝１３にそれぞれ対応する？、徂Ｑ１　、　Ｑ２　。

Ｑ３が得られるように構成されている。

制御波Ｗ１．１３はこのような流量制御特性を利用し、
エンジン１の出力トルクが低下した時、あるいは油圧ポ
ンプ２の斜板角が既に飽和に達している時、またはエン
ジン１の回転数が充分に高くなつていない時のように、
油圧ポンプ２の吐出流量が油圧シリンダ６と油圧モータ
８とでの必要流量より不足している場合には、油圧ポン
プ２の吐出流量にマツチングするように電磁弁５，７の
開度を小さくする。

すなわち、第３図は油圧ポンプ２の吐出流ｆｆ１Ｑと吐
出圧力Ｐとの関係を示す図であるが、操作レバー９，１
０の操作によって吐出流ｆｆ１Ｑｏを得ようとしている
場合に、吐出圧力ＰがＰ＝Ｐ１となっていれば、一点鎖
線で示すエンジン１の出力制限特性によって吐出流量が
Ｑｌまで低下してしまう。そこで、吐出流量が低下する
前の値をＱＯ１低下後の値を０１、電磁弁５（または７
）の現在の開度制御信号をＩとすると、Ｉ’　＝　ＩｘＱｌ　／ＱＯ・・・（１）によって流量
低下後の開度制御信号１′を求め、これに一致するよう
に電磁弁５，７の開度を補正する。この開度の補正は油
圧ポンプ２の出力に接続されているすべての電磁弁（５
，７＞に対して同時に実施される。

また、油圧ポンプ２の斜板角がすでに飽和に達している
場合には、操作レバー９，１０を操作しても吐出流ｆｆ
１Ｑが変化しないため、この場合は、油圧ポンプ２の吐
出流量の最大値をＱｒａａｘ、操作レバーによって現在
指示されている第１番目（ｉ＝１．２．・・・）の電磁
弁の開度指令信号をＩｉ　と。

すると、１　ｉ’＝（ｌａｘ　・Ｉ　ｉ　／ΣＩｉ　　＝１２）
によって斜板角飽和時の開度制御信号１１゛を求め、こ
の信号ｌじによって吐出流５ｊｌ　Ｑ　ｎ＋ａｘが比例
配分されて油圧アクチュエータに供給されるように電磁
弁の開度が制御される。

従って、全ての電磁弁（５，７）の開度の総和が油圧ポ
ンプ２の吐出流量の最大値Ｑ　ｍａｘに見合って制限さ
れることになる。この場合、次の第（３）式で示すよう
に油圧アクチュエータ毎に結合係数ａｉｊを考慮するこ
とにより、各油圧アクチュエータの変化速度を簡単に制
御することができる。

１ｉ’＝ＱＩｌａｘ　　（Σａｉｊ−Ｑｉ）／Σ（Σａ
ｉｊ−Ｑｉ）・・・　（３）一方、油圧ポンプ２の吐出流ＭＱは、その１回転当りの
吐出流量をｑ　、エンジン１の回転数をＥＳとすると、Ｑ＝Ｑ−ＥＳで表される。また、１回転当りの吐出流１Ｊｑは第４図
（ａ）に示すように操作レバーのストローク量Ｓの関数
値ｑ＝ｆ　（Ｓ）の関係にある。また、ｑと油圧ポンプ
２の斜板角飽和時＠Ｉｐとの関係は第４図（ｂ）に示す
ようにＩｐの関数値ｑ＝ｆ（Ｉｐ）の関係にある。従っ
て、操作レバーのストロークｆｆ１ｓを大きくしても、
エンジン回転数が小さければ必要な吐出流量は得られな
い。そこで、制御装＠１３は、油圧ポンプ２の入口と出
口の差圧Δｐ１を確保し、かつ電磁弁の開度が現在の吐
出流量、すなわち現在のエンジン回転数に対応するよう
に電磁弁（５，７）の開度を制御する。具体的には、Ｉ＝ｆｖ−１（ｆ（ｓ）−ＥＳ　、Δ１）１）・　（４
）によって現在のエンジン回転数に対応する電磁弁の開
度１１ｉ１Ｊ御信号Ｉを求めて１流量弁の開度を制御す
る。ただし、ｆｖは電磁弁の入力信号に対する吐出流量
、圧損の関係を表わすものである。

従って、エンジン出力トルクの低下時、斜板角の飽和時
、エンジン回転数の小さい時のいずれにおいても、各油
圧アクチュエータでは負荷配分に応じた比率で圧油量が
減少することになるため、複合的ｄ操作性が損われるこ
とはなくなる。

また、いずれの実施例においても電磁弁の開度制御信号
の与え方によって油圧アクチュエータの変化速度を個別
に調整することができるので、油圧アクチュエータの変
化速度を容易にバランスさせることができるという利点
がある。

なお、油圧ポンプ２の吐出流量は、斜板角の制御信号あ
るいはエンジン１の実回転数によって推定することがで
きるため、あえて吐出流量検出器を設ける必要はない。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、複数の油圧アクチ
ュエータをその複合操作性を損うことなく駆動すること
ができるうえ、作業はの息つき等による作業効率の低下
も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
電磁弁の流量制御特性を示す特性図、第３図は油圧ポン
プの吐出流量と吐出圧力の関係を示す図、第４図は油圧
ポンプの１回転当りの吐出流量と操作レバーのストロー
クおよび斜板角制御信号との関係を示す図である。１・・・エンジン、２・・・油圧ポンプ、３・・・斜板
角、操作機構、５，７・・・電磁弁、６・・・油圧シリ
ンダ、８・・・油圧モータ、９，１０・・・操作レバー
、１１・・・回転数検出器、１２・・・圧力検出器、１
３・・・制＠装置。第２図吐出定量第３図 □ストローク　Ｓ第４図（Ｑ）＝■ρ 第４図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原動機と、この原動機で駆動される油圧ポンプと、前記原動機の回転数を検出する回転数検出器と、前記油
圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出器と、前記油圧ポンプの吐出圧油をそれぞれ対応した複数の圧
油アクチュエータに導く複数の電磁弁と、これら各電磁
弁の開度を制御する複数の操作レバーとを備え、原動機の指定回転数と実回転数および油圧ポン
プの吸収トルクと原動機の出力トルクとがマッチングす
るように油圧ポンプの吐出流量を制御すると共に、油圧
ポンプの吐出圧油によって複数の油圧アクチュエータを
制御する油圧制御装置において、前記複数の電磁弁の開度を油圧ポンプの吐出流量にマッ
チングさせる手段を設けたことを特徴とする油圧制御装
置。
（２）油圧ポンプの吐出流量は、斜板角の制御信号によ
って推定することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の油圧制御装置。
（３）油圧ポンプの吐出流量は、原動機の実回転数によ
って推定することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の油圧制御装置。
（４）複数の電磁弁の開度は、その総和を油圧ポンプ吐
出流量にマッチングさせるものである特許請求の範囲第
（１）項記載の油圧制御装置。