KR101638339B1 - Method for controlling variable displacement pump - Google Patents

Method for controlling variable displacement pump Download PDF

Info

Publication number
KR101638339B1
KR101638339B1 KR1020137029809A KR20137029809A KR101638339B1 KR 101638339 B1 KR101638339 B1 KR 101638339B1 KR 1020137029809 A KR1020137029809 A KR 1020137029809A KR 20137029809 A KR20137029809 A KR 20137029809A KR 101638339 B1 KR101638339 B1 KR 101638339B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
variable displacement
flow rate
displacement pump
discharge pressure
virtual
Prior art date
Application number
KR1020137029809A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130142187A (en
Inventor
겐페이 야마지
Original Assignee
봇슈 렉스로스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 봇슈 렉스로스 가부시키가이샤 filed Critical 봇슈 렉스로스 가부시키가이샤
Publication of KR20130142187A publication Critical patent/KR20130142187A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101638339B1 publication Critical patent/KR101638339B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump
    • 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
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/24Bypassing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/042Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the feed line, i.e. "meter in"
    • F15B11/0423Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the feed line, i.e. "meter in" by controlling pump output or bypass, other than to maintain constant speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/20507Type of prime mover
    • F15B2211/20523Internal combustion engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/2053Type of pump
    • F15B2211/20546Type of pump variable capacity
    • F15B2211/20553Type of pump variable capacity with pilot circuit, e.g. for controlling a swash plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/31Directional control characterised by the positions of the valve element
    • F15B2211/3105Neutral or centre positions
    • F15B2211/3111Neutral or centre positions the pump port being closed in the centre position, e.g. so-called closed centre
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63Electronic controllers
    • F15B2211/6303Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/632Electronic controllers using input signals representing a flow rate
    • F15B2211/6326Electronic controllers using input signals representing a flow rate the flow rate being an output member flow rate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63Electronic controllers
    • F15B2211/6303Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6333Electronic controllers using input signals representing a state of the pressure source, e.g. swash plate angle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63Electronic controllers
    • F15B2211/6303Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/634Electronic controllers using input signals representing a state of a valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63Electronic controllers
    • F15B2211/6303Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6346Electronic controllers using input signals representing a state of input means, e.g. joystick position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6652Control of the pressure source, e.g. control of the swash plate angle

Abstract

클로즈드 센터형 방향 제어 밸브를 사용하여 컨트롤러에 의한 연산에 의해 가변 용량 펌프를 제어하는 방법에 있어서, 엔진 스톱의 우려를 회피하면서 가변 용량 펌프를 유효하게 활용할 수 있는 가변 용량 펌프의 제어 방법을 제공한다.
[해결수단] 가변 용량 펌프의 토출압과 토출 유량의 관계를 규정한 특성 곡선에 기초하여, 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량으로부터 제 1 가상의 토출압을 결정하고, 상기 방향 제어 밸브의 조작량에 따라 결정되는 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브의 가상의 블리드 오프 면적에 기초하여 가상의 블리드 오프 유량을 결정하고, 가변 용량 펌프의 가상의 토출 유량으로부터, 액추에이터 유량 및 가상의 블리드 오프 유량을 감산함으로써 얻어진 값에 기초하여, 가변 용량 펌프의 제 2 가상의 토출압을 결정하고, 제 1 가상의 토출압 또는 제 2 가상의 토출압 중 어느 하나의 작은 쪽의 값에 기초하여 가변 용량 펌프를 제어한다.
There is provided a control method of a variable displacement pump capable of effectively utilizing a variable displacement pump while avoiding the concern of engine stop in a method of controlling a variable displacement pump by calculation using a controller using a closed center type directional control valve .
[ MEANS FOR SOLVING PROBLEMS ] A first virtual discharge pressure is determined from a real discharge flow rate of a variable displacement pump based on a characteristic curve defining a relationship between a discharge pressure and a discharge flow rate of a variable displacement pump, A virtual bleed off flow rate is determined on the basis of a virtual bleed off area of the closed center type directional control valve which is determined according to a value obtained by subtracting an actuator flow rate and a virtual bleed off flow rate from a virtual discharge flow rate of the variable displacement pump The second virtual discharge pressure of the variable displacement pump is determined and the variable displacement pump is controlled based on the smaller one of the first virtual discharge pressure and the second virtual discharge pressure.

Figure R1020137029809
Figure R1020137029809

Description

가변 용량 펌프의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING VARIABLE DISPLACEMENT PUMP}[0001] METHOD FOR CONTROLLING VARIABLE DISPLACEMENT PUMP [0002]

본 발명은 블리드 오프 유압 시스템을 이용하고 있는 건설 기계 등의 기계에 적용되는 가변 용량 펌프의 제어 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method of a variable displacement pump applied to a machine such as a construction machine using a bleed off hydraulic system.

본 출원인은 유압 쇼벨 등의 건설 기계의 분야에 있어서 사용되는 유압 회로에 관해서, 엔진에 의해 구동되고, 또한, 외부로부터 펌프 토출 유량을 조정 가능한 가변 용량 펌프에 복수의 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브를 개재하여 각각 액추에이터를 접속하고, 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브가 센터 바이패스형의 방향 제어 밸브를 대신하도록, 전기적 연산에 의해 가변 용량 펌프를 제어하는 방법을 특허문헌 1에 있어서 제안하고 있다. The applicant of the present invention has proposed a hydraulic circuit for use in the field of construction machinery such as a hydraulic shovel, which is driven by an engine and includes a plurality of closed center type directional control valves interposed in a variable displacement pump capable of adjusting the pump discharge flow rate from the outside Patent Document 1 proposes a method of controlling the variable displacement pump by electrical operation so that the actuators are connected to each other and the closed center type directional control valve takes the place of the center bypass type directional control valve.

이것은 종래의 센터 바이패스형의 방향 제어 밸브를 구비한 블리드 오프 유압 시스템의 블리드 오프 특성부, 즉, 각 액추에이터로의 압력이나 유량을 제어하고 있는 부분을 수학적으로 바꾸고, 컨트롤러에 의한 연산에 의해 가변 용량 펌프의 토출압을 제어하도록 한 것이다. 종래의 가변 용량 펌프에서는 가변 용량 펌프에 의해 압송한 제어유의 일부를 실제로 탱크로 되돌리면서 제어를 행하고 있었기 때문에, 가변 용량 펌프를 유효하게 활용할 수 없었지만, 컨트롤러에 의한 연산에 의해, 블리드 오프 특성을 가지고 있는 것처럼 가변 용량 펌프의 토출압을 제어함으로써, 방향 제어 밸브로부터 센터 바이패스 통로를 배제하여, 실제로 필요한 유량의 제어유만을 토출하는 것이 가능해지고 있다. This is achieved by mathematically changing the bleed-off characteristic of a bleed-off hydraulic system having a conventional center bypass control valve, that is, controlling the pressure and flow rate of each actuator, And the discharge pressure of the displacement pump is controlled. In the conventional variable displacement pump, since a part of the control oil fed by the variable displacement pump is actually returned while returning to the tank, the variable displacement pump can not be utilized effectively. However, by the calculation by the controller, It is possible to eliminate the center bypass passage from the directional control valve by controlling the discharge pressure of the variable displacement pump as it is, and to actually discharge the required amount of control fluid.

일본 공개특허공보 제2007-205464호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-205464

특허문헌 1에 기재된 가변 용량 펌프의 제어 방법에 있어서는, 펌프 토출압 지시값(가상 펌프 토출압 지령(Pidea))을 연산할 때에, 도 7에 도시하는 바와 같이, 엔진의 마력(He)을 펌프 토출압 지령(Pidea)에 의해 나눈 값을 상한으로 하여 펌프 토출 유량(Qidea)을 제한하는 예를 들고 있다. 그러나, 통상, 가변 용량 펌프는, 도 8에 도시하는, 펌프의 토출압(P)과 토출 유량(Q)의 관계를 정의한 특성 곡선(이하, 단순히 「특성 곡선」이라고 하는 경우가 있다.)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 소정의 압력(P1)까지는 펌프의 토출 유량(Q)을 일정하게 하고, 압력(P1)을 초과하면 토출압(P)과 토출 유량(Q)의 곱이 일정해지도록 제어가 행해지도록 되어 있다. 이로 인해, 액추에이터에 공급되는 제어유의 유량이 작고, 또한, 토출압(P)이 압력(P1)을 초과하고 있는 상태에 있어서는, 펌프의 토출 유량(Q)을 증가시킬 수 있음에도 불구하고, 펌프 토출압 지령(Pidea)을 저하시키는 연산 결과가 얻어져, 펌프 토출 유량(Q)을 제한함으로써, 가변 용량 펌프를 유효하게 활용할 수 없을 우려가 있었다. In the control method of the variable displacement pump described in Patent Document 1, when calculating the pump discharge pressure indicating value (virtual pump discharge pressure command Pidea), as shown in Fig. 7, And the pump discharge flow rate Qidea is limited by setting the value divided by the discharge pressure command Pidea as an upper limit. However, in general, the variable displacement pump has a characteristic curve (hereinafter referred to simply as " characteristic curve ") that defines the relationship between the discharge pressure P of the pump and the discharge flow rate Q As can be seen, control is performed such that the discharge flow rate Q of the pump is kept constant up to the predetermined pressure P1 and the product of the discharge pressure P and the discharge flow rate Q becomes constant when the pressure P1 is exceeded . This makes it possible to increase the discharge flow rate Q of the pump even when the flow rate of the control oil supplied to the actuator is small and the discharge pressure P exceeds the pressure P1, There is a possibility that the variable displacement pump can not be utilized effectively by limiting the pump discharge flow rate Q by obtaining the calculation result of lowering the pressure command Pidea.

한편, 특허문헌 1에 기재된 가변 용량 펌프의 제어 방법에 있어서는, 도 9(a) 및 도 9(b)에 도시하는 바와 같이, 엔진의 마력을 고려하지 않고 펌프 토출압 지시값(펌프 토출압 지령(Pidea))을 연산하는 예도 들고 있다. 그러나, 엔진의 마력을 전혀 고려하지 않는 경우에는, 가변 용량 펌프의 부하가 지나치게 높아져 엔진 스톱을 일으킬 우려가 있었다. On the other hand, in the control method of the variable displacement pump disclosed in Patent Document 1, as shown in Figs. 9 (a) and 9 (b), the pump discharge pressure command value (Pidea)). However, when the horsepower of the engine is not considered at all, the load of the variable displacement pump becomes excessively high, which may cause an engine stop.

그래서, 본 발명은 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브를 사용하여 컨트롤러에 의한 연산에 의해 가변 용량 펌프를 제어하는 방법에 있어서, 엔진 스톱의 우려를 회피하면서 가변 용량 펌프를 유효하게 활용할 수 있는 가변 용량 펌프의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. Therefore, the present invention provides a method of controlling a variable displacement pump by a calculation using a controller using a closed center type directional control valve, in which a variable displacement pump capable of effectively utilizing a variable displacement pump while avoiding the risk of engine stop And to provide a control method.

상기 과제를 해결하기 위해, 하기와 바와 같이 해결 수단을 밝혀내었다. In order to solve the above-mentioned problems, a solution means has been disclosed as follows.

즉, 본 발명의 가변 용량 펌프의 제어 방법은, 청구항 1에 기재한 바와 같이, 엔진에 의해 구동되고, 외부로부터 펌프 토출 유량을 조정 가능하고, 1개 또는 복수의 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브를 개재하여 액추에이터가 접속된 가변 용량 펌프를 제어하는 방법으로서, 상기 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브가 센터 바이패스형의 방향 제어 밸브를 대신하도록 상기 가변 용량 펌프를 제어하는 가변 용량 펌프의 제어 방법에 있어서, 상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량 및 상기방향 제어 밸브의 조작량을 검출하고, 상기 가변 용량 펌프의 토출압과 토출 유량의 관계를 규정한 특성 곡선에 기초하여, 상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량으로부터 제 1 가상의 토출압을 결정하고, 상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량을 상기 액추에이터에 필요한 액추에이터 유량으로 하는 동시에, 상기 조작량에 따라 결정되는 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브의 가상의 블리드 오프 면적에 기초하여 가상의 블리드 오프 유량을 결정하고, 상기 가변 용량 펌프의 가상의 토출 유량으로부터 상기 액추에이터 유량 및 상기 가상의 블리드 오프 유량을 감산함으로써 얻어진 값에 기초하여, 상기 가변 용량 펌프의 제 2 가상의 토출압을 결정하고, 상기 제 1 가상의 토출압 또는 제 2 가상의 토출압 중 어느 하나의 작은 쪽의 값에 기초하여, 상기 가변 용량 펌프를 제어하는 것을 특징으로 한다.That is, the control method of the variable displacement pump of the present invention is a control method of a variable displacement pump, which is driven by an engine and is capable of adjusting the pump discharge flow rate from the outside, and is provided with one or a plurality of closed- A method of controlling a variable displacement pump in which the closed center type directional control valve is adapted to replace a center bypass type directional control valve, the method comprising the steps of: The actual discharge flow rate of the variable displacement pump and the operation amount of the directional control valve are detected and based on the characteristic curve defining the relationship between the discharge pressure and the discharge flow rate of the variable displacement pump, Wherein the control unit determines the first virtual discharge pressure and controls the flow rate of the actual discharge of the variable displacement pump to the actuator And a virtual bleed off flow rate is determined based on a virtual bleed off area of the closed center type directional control valve which is determined according to the manipulated variable and a virtual bleed off flow rate is determined from a virtual discharge flow rate of the variable displacement pump, And a second hypothetical discharging pressure of the variable displacement pump is determined based on a value obtained by subtracting the hypothetical bleed off flow rate from the first hypothetical discharging pressure or the second hypothetical discharging pressure, And the variable displacement pump is controlled based on the value of the variable displacement pump.

또한, 청구항 2에 기재된 본 발명은, 청구항 1에 기재된 가변 용량 펌프의 제어 방법에 있어서, 상기 엔진에 상기 가변 용량 펌프가 복수대 접속되고, 상기 가변 용량 펌프의 각각에 1개 또는 복수의 상기 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브를 개재하여 1개 또는 복수의 상기 액추에이터가 접속되어 있는 경우에, 각각의 상기 가변 용량 펌프로 분배하는 상기 엔진의 마력의 비율을 미리, 또는, 각각의 상기 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브의 조작량에 따라, 결정하고, 상기 분배된 각 마력과 각각의 상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량으로부터 상기 제 1 가상의 토출압을 결정하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, in the control method of the variable displacement pump according to the first aspect, a plurality of the variable displacement pumps are connected to the engine, and one or a plurality of the above- The ratio of the horsepower of the engine to be distributed to each of the variable displacement pumps is set in advance or in the case where one or a plurality of the actuators are connected via the center type directional control valve, And the first imaginary discharge pressure is determined from each of the distributed horsepower and the actual discharge flow rate of each of the variable displacement pumps.

또한, 청구항 3에 기재된 본 발명은, 청구항 2에 기재된 가변 용량 펌프의 제어 방법에 있어서, 각각의 상기 가변 용량 펌프별로, 상기 분배된 마력으로부터, 각각의 상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량과, 상기 제 1 가상의 토출압 또는 제 2 가상의 토출압 중 어느 하나의 작은 쪽의 토출압을 적산하여 얻어진 값을 감산하여, 각각의 상기 가변 용량 펌프별 잉여 마력을 산출하고, 1개의 가변 용량 펌프의 잉여 마력을 다른 가변 용량 펌프의 상기 분배된 마력에 가산하여 얻어진 마력을 기초로, 상기 제 1 가상 토출압을 결정하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention, in the control method for a variable displacement pump according to the second aspect of the present invention, for each of the variable displacement pumps, the actual discharge flow rate of each of the variable displacement pumps, A value obtained by integrating the discharge pressure of either the first virtual discharge pressure or the second virtual discharge pressure is subtracted to calculate the surplus horsepower for each variable capacity pump, The first virtual discharge pressure is determined based on the horsepower obtained by adding the surplus horsepower of the variable capacity pump to the distributed horsepower of the other variable capacity pump.

또한, 청구항 4에 기재된 본 발명은, 청구항 1 내지 3 중의 어느 한 항에 기재된 가변 용량 펌프의 제어 방법에 있어서, 상기 제 1 가상의 토출압을 상기 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브의 조작량에 따라 가변으로 하는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention, in the control method of the variable displacement pump according to any one of the first to third aspects, the first virtual discharge pressure is varied in accordance with the operation amount of the closed center type directional control valve .

또한, 본 명세서에 있어서, 「클로즈드 센터형 방향 제어 밸브」란, 스풀이 뉴트럴 포지션에 있어서, 제어유를 바이패스하지 않도록 구성된 밸브를 말하는 것으로 한다. 또한, 「센터 바이패스형의 방향 제어 밸브」란, 스풀이 뉴트럴 포지션에 있어서, 제어유를 바이패스하도록 구성된 밸브를 말하는 것으로 한다. 또한, 「네가티브형」이란 입력값에 대해 출력값이 점차 감소되는 것을 말하고, 「포지티브형」이란 입력값에 대해 출력값이 점차 증대되는 것을 말한다. In the present specification, the "closed center type directional control valve" is a valve that is configured such that the spool does not bypass the control oil in the neutral position. The " center bypass type directional control valve " is a valve that is configured to bypass the control oil in the neutral position of the spool. The term " negative type " means that the output value is gradually decreased with respect to the input value, and " positive type " means that the output value is gradually increased with respect to the input value.

본 발명의 가변 용량 펌프의 제어 방법에 의하면, 엔진 스톱의 우려가 없는 상태에 있어서는, 엔진의 마력 연산을 고려하지 않고 펌프 토출압 지시값이 구해져, 가변 용량 펌프를 유효하게 활용할 수 있다. 또한, 가변 용량 펌프의 부하가 크고, 엔진 스톱의 우려가 있는 상태에 있어서는, 엔진의 마력을 고려하여, 펌프 토출압 지시값이 구해져 엔진 스톱을 방지할 수 있다. According to the control method of the variable displacement pump of the present invention, the pump discharge pressure indicating value can be obtained without considering the engine horsepower, and the variable displacement pump can be effectively utilized in a state in which no engine stop is likely to occur. Further, when the load of the variable displacement pump is large and there is a risk of engine stop, the pump discharge pressure indication value is determined in consideration of the horsepower of the engine, and the engine stop can be prevented.

또한, 조작 상황에 따라 각 펌프로의 마력의 배분을 바꾸도록 한 경우에는, 각 액추에이터에 대해 우선도를 갖게 하는 것이 가능해져, 조작성의 개선을 기대할 수 있어 엔진의 마력을 더욱 유효하게 활용할 수 있게 된다. Further, when the distribution of the horsepower to each pump is changed in accordance with the operation situation, it is possible to give priority to each of the actuators, and it is possible to expect an improvement in operability, so that the horsepower of the engine can be utilized more effectively do.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 가변 용량 펌프의 제어 방법을 설명하기 위한 유압 회로도이다.
도 2는 도 1의 제어를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 2의 일점 쇄선 A로 둘러싸인 부분의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 종래의 블리드 오프 특성 연산을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 펌프의 토출압과 토출 유량의 관계를 정의한 특성 곡선을 도시하는 도면이다.
도 9는 종래의 블리드 오프 특성 연산을 설명하기 위한 블록도이다.
1 is a hydraulic circuit diagram for explaining a control method of a variable displacement pump according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram for explaining the control of FIG.
3 is an explanatory diagram of a portion surrounded by the one-dot chain line A in Fig.
4 is a block diagram for explaining a second embodiment of the present invention.
5 is a block diagram for explaining a third embodiment of the present invention.
6 is a block diagram for explaining a modification of the third embodiment of the present invention.
7 is a block diagram for explaining a conventional bleed-off characteristic calculation.
8 is a diagram showing a characteristic curve defining the relationship between the discharge pressure and the discharge flow rate of the pump.
9 is a block diagram for explaining a conventional bleed-off characteristic calculation.

이하, 본 발명의 가변 용량 펌프의 제어 방법에 따르는 실시형태에 관해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a variable displacement pump control method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[제 1 실시형태][First Embodiment]

1. 유압 회로의 전체적 구성 1. Overall configuration of hydraulic circuit

우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법을 적용 가능한 유압 회로의 일 구성예에 관해서 설명한다. First, a configuration example of a hydraulic circuit to which the variable displacement pump control method according to the first embodiment of the present invention is applicable will be described.

도 1은 복수의 유압 액추에이터(1a, 1b)의 작동을 제어하는 유압 쇼벨 등에 적용되는 유압 회로의 기본적인 일례를 도시하고 있다. 각 액추에이터(1a, 1b)는 엔진(E)에 의해 구동되는 가변 용량 펌프(2)의 토출 회로(3)에 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)를 개재하여 접속되어 있다. 가변 용량 펌프(2)는 사판(斜板) 등의 펌프 용량 제어 기구를 구비한 액셜 피스톤 펌프 등의 공지의 것이다. Fig. 1 shows a basic example of a hydraulic circuit applied to a hydraulic shovel or the like for controlling the operation of a plurality of hydraulic actuators 1a, 1b. The actuators 1a and 1b are connected to the discharge circuit 3 of the variable displacement pump 2 driven by the engine E via the closed center type directional control valves 4a and 4b. The variable displacement pump 2 is a known type such as an axial piston pump having a pump capacity control mechanism such as a swash plate.

펌프 압력 제어 장치(6)의 입력측에는 지령 입력으로서의 솔레노이드 구동 앰프(5)의 출력과 피드백 입력으로서의 가변 용량 펌프(2)의 토출측 압력이 접속되고, 펌프 압력 제어 장치(6)의 출력측에는 컨트롤 피스톤(7)이 접속된다. On the input side of the pump pressure control device 6, the output of the solenoid drive amplifier 5 as a command input and the discharge side pressure of the variable displacement pump 2 as a feedback input are connected. On the output side of the pump pressure control device 6, (7) are connected.

펌프 압력 제어 장치(6)는 컨트롤 밸브(6b)와 네가티브형 전자 비례 밸브(6c)를 구비하고 있다. 컨트롤 밸브(6b)의 스풀의 양단에는 가변 용량 펌프(2)의 실 펌프 토출압(Preal)과, 스프링(6d)의 탄성력과, 네가티브형 전자 비례 밸브(6c)에 의해 제어되는 압력 신호(P'c)가 작용하지만, 스풀의 양단에는 적당한 면적차가 주어져 있고, 컨트롤 밸브(6b)는 그에 알맞게, 이들의 밸런스에 의해 제어되고 있다. The pump pressure control device 6 is provided with a control valve 6b and a negative-type electromagnetic proportional valve 6c. At both ends of the spool of the control valve 6b, the seal pump discharge pressure Preal of the variable displacement pump 2, the elastic force of the spring 6d, and the pressure signal P (P) controlled by the negative electron proportional valve 6c 'c). However, both ends of the spool are provided with a proper area difference, and the control valve 6b is controlled by the balance between them.

네가티브형 전자 비례 밸브(6c)는 비례 릴리프 밸브로서 기능하는 밸브이고, 스프링력과, 이것에 대향하는 입력측의 압력 신호(P'c)와, 컨트롤러(12)에 의한 제어 신호(P'tgt)에 기초하여 입력되는 제어 전류에 비례하여 가변되는 비례 솔레노이드(6a)가 발생하는 힘의 밸런스로 제어된다. The negative-type electromagnetic proportional valve 6c serves as a proportional relief valve. The negative-pressure electromagnetic proportional valve 6c is a valve that functions as a proportional relief valve, and has a spring force, a pressure signal P'c on the input side facing the spring force, a control signal P'tgt, And the proportional solenoid 6a, which varies in proportion to the control current input based on the control current.

또한, 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)는 스풀을 이동시키는 비례 솔레노이드(8)를 구비한 것으로, 전기 조이스틱 등의 조작 레버(9)에 의해, 컨트롤러(12)를 개재하여 솔레노이드 구동 앰프(13)를 작동시키면, 조작 레버(9)의 경사각에 따라 비례 솔레노이드(8)가 여자된다. 이것에 의해, 원하는 위치에 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)의 스풀이 이동하고, 액추에이터 포트(10)를 그 이동 거리에 따른 개구 면적으로 제어한다. 그 결과, 개구 면적에 따른 유량의 제어유가 액추에이터(1a, 1b)에 공급된다. The closed center type directional control valves 4a and 4b are provided with a proportional solenoid 8 for moving the spool and are controlled by an operation lever 9 such as an electric joystick via a solenoid drive amplifier The proportional solenoid 8 is energized in accordance with the inclination angle of the operation lever 9. [ As a result, the spools of the closed center type directional control valves 4a and 4b move to desired positions, and the actuator port 10 is controlled to have an opening area corresponding to the moving distance. As a result, the flow rate of the control fluid corresponding to the opening area is supplied to the actuators 1a and 1b.

각 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)를 조작하기 위한 조작 레버(9)의 경사각 등의 지령량, 또는 각 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)의 스풀의 이동량은 센서로 전기적으로 검출되고, 그 지령량 또는 이동량은 각 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)의 조작량에 기초하는 조작량 신호(S)가 된다. 도 1의 예에서는, 조작 레버(9)로부터, 컨트롤러(12)를 개재하여, 솔레노이드 구동 앰프(13)로 송신되는 지령 전기 신호가 조작량 신호(S)로서 사용되도록 되어 있다. The command amount such as the tilt angle of the operation lever 9 for operating each of the closed center type directional control valves 4a and 4b or the movement amount of the spool of each of the closed center type directional control valves 4a and 4b is electrically And the command amount or the movement amount thereof becomes an operation amount signal S based on the operation amount of each of the closed center type directional control valves 4a, 4b. 1, a command electric signal transmitted from the operation lever 9 to the solenoid drive amplifier 13 through the controller 12 is used as the manipulated variable signal S.

단, 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)는 실제로는 블리드 오프 유로가 없는 밸브이며, 회로 위의 약간의 제어유의 누설을 무시하면, 가변 용량 펌프(2)의 실 펌프 토출 유량(Qreal)과 액추에이터 유량(Qa)은 거의 동일해진다. 본 실시형태에서 설명하는 유압 회로에서는 1개의 가변 용량 펌프(2)에 복수의 액추에이터(1a, 1b)가 접속된 것으로 되어 있고, 액추에이터 유량(Qa)이란 모든 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)에 있어서 액추에이터 포트(10)를 개재하여 액추에이터(1a, 1b)에 공급되는 제어유의 유량의 총 합계를 의미하는 것이 된다. However, the closed-center type directional control valves 4a and 4b are valves that do not actually have a bleed-off flow path. If the leakage of some control oil on the circuit is ignored, the actual pump discharge flow rate Qreal of the variable- And the actuator flow rate Qa become substantially equal. In the hydraulic circuit described in the present embodiment, a plurality of actuators 1a and 1b are connected to one variable capacity pump 2, and the actuator flow rate Qa corresponds to all the closed center type directional control valves 4a and 4b ) Of the control oil supplied to the actuators (1a, 1b) via the actuator port (10).

본 실시형태에서는, 가변 용량 펌프(2)에 경전량(傾轉量; tilt amount) 센서(11)가 형성되고, 경전량 센서(11)로 검출되는 경전량에 가변 용량 펌프(2)의 회전수를 곱함으로써, 실 펌프 토출 유량(Qreal)을 산출할 수 있다. 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)로부터의 제어유의 누설은 거의 없는 점에서, 산출된 실 펌프 토출 유량(Qreal)의 값을 액추에이터 유량(Qa)의 추정값(Qai)(이하, 「추정 액추에이터 유량(Qai)」이라고 한다.)으로서 사용할 수 있다. In the present embodiment, a tilt amount sensor 11 is formed in the variable displacement pump 2, and the rotation amount of the variable displacement pump 2 is detected by the tilt amount sensor 11, The actual pump discharge flow rate Qreal can be calculated. The value of the calculated actual pump discharge flow rate Qreal is used as the estimated value Qai of the actuator flow rate Qa (hereinafter, referred to as " estimated actuator "Quot; flow rate Qai ").

또한, 실 펌프 토출 유량(Qreal)을 검출하는 방법으로서는, 예를 들면, 가변 용량 펌프(2)가 사판식(斜板式; swash plate) 가변 용량 펌프나 래디얼 펌프인 경우에는, 포텐셔미터 등을 사용하여, 실 펌프 토출 유량(Qreal)을 검출하는 것도 가능하다. As a method of detecting the actual pump discharge flow rate Qreal, for example, when the variable displacement pump 2 is a swash plate variable displacement pump or a radial pump, a potentiometer or the like is used , It is also possible to detect the actual pump discharge flow rate Qreal.

본 실시형태에 있어서, 컨트롤러(12)는 A/D 변환기(12a), 연산기(12b), D/A 변환기(12c)를 구비하여 구성되어 있다. 컨트롤러(12)에서는 컨트롤러(12)에 입력되는 각종 전기 신호에 기초하여 연산 처리가 행해진다. 연산기(12b)는 도 2의 점선 B 내에 블록도로 도시하는 연산 처리를 실행한다. In the present embodiment, the controller 12 comprises an A / D converter 12a, a computing unit 12b, and a D / A converter 12c. In the controller 12, arithmetic processing is performed based on various electric signals input to the controller 12. [ The operator 12b executes the arithmetic processing shown by the block diagram in the dotted line B in Fig.

2. 가변 용량 펌프의 제어 방법2. Control method of variable displacement pump

다음에, 컨트롤러(12)에 의한 연산 처리에 의해 실행되는 가변 용량 펌프(2)의 제어 방법에 관해서 구체적으로 설명한다. Next, the control method of the variable displacement pump 2 executed by the calculation processing by the controller 12 will be described in detail.

본 실시형태에 있어서, 컨트롤러(12)는 가변 용량 펌프(2)의 최대 토출압(Pmax)과, 가변 용량 펌프(2)의 토출압(P)과 토출 유량(Q)의 관계를 규정한 특성 곡선에 기초하여 구해지는 제 1 가상 토출압(Pidea1)과, 조작량 신호(S)에 기초하여 구해지는 제 2 가상 토출압(Pidea2)을 비교하여, 얻어진 최소값을 펌프 토출압 지시값(Ptgt)으로서, 가변 용량 펌프(2)의 제어를 행한다. The controller 12 determines the relationship between the maximum discharge pressure Pmax of the variable displacement pump 2 and the discharge pressure P of the variable displacement pump 2 and the discharge flow rate Q The first virtual discharge pressure Pidea1 calculated based on the curve is compared with the second virtual discharge pressure Pidea2 calculated based on the manipulated variable signal S and the obtained minimum value is set as the pump discharge pressure indicating value Ptgt , And controls the variable displacement pump (2).

또한, 가변 용량 펌프(2)의 최대 토출압(Pmax)을 비교 대상에 포함시키고 있는 것은 가변 용량 펌프(2)의 최대 토출압(Pmax) 이상의 토출압이 가변 용량 펌프(2)의 펌프 토출압 지시값(Ptgt)으로서 지시되지 않도록 하기 위한 것이다. 단, 최대 토출압(Pmax)은 본 발명을 실시하는 한에 있어서는 반드시 필요한 것은 아니다. The maximum discharge pressure Pmax of the variable displacement pump 2 is included in the comparison object because the discharge pressure equal to or larger than the maximum discharge pressure Pmax of the variable displacement pump 2 is equal to or smaller than the pump discharge pressure Pmax of the variable displacement pump 2 And is not indicated as the instruction value Ptgt. However, the maximum discharge pressure Pmax is not necessarily required in carrying out the present invention.

제 1 가상 토출압(Pidea1)은 가변 용량 펌프(2)의 실 펌프 토출 유량(Qreal)에 기초하여, 엔진의 마력 연산으로부터 구해지는 것이다. 구체적으로, 상기한 바와 같이 실 펌프 토출 유량(Qreal)은 경전량 센서(11)로 검출한 경전량에 가변 용량 펌프(2)의 회전수를 곱하여 구할 수 있다. 그리고, 이 실 펌프 토출 유량(Qreal)을, 가변 용량 펌프(2)의 토출압(P)과 토출 유량(Q)의 관계를 규정한 특성 곡선에 기초하여, 제 1 가상 토출압(Pidea1)으로 변환한다. 이 가변 용량 펌프(2)의 토출압(P)과 토출 유량(Q)의 곱은 엔진의 마력을 나타내는 것이며, 이 제 1 가상 토출압(Pidea1)은 엔진의 마력의 관점에서 가변 용량 펌프(2)의 토출 유량(Q)의 상한을 설정하고자 하는 것이다. 또한, 특성 곡선은, 예를 들면, 소정의 압력(P1)까지는 토출압(P)에 대해 일정한 토출 유량(Q)이 되도록 하고, 압력(P1)을 초과한 영역에 있어서, 토출압(P)과 토출 유량(Q)의 곱이 일정해지는 것으로 하는 것이 바람직하다. The first virtual discharge pressure Pidea1 is obtained from the horsepower computation of the engine based on the actual pump discharge flow rate Qreal of the variable displacement pump 2. [ Specifically, as described above, the actual pump discharge flow rate Qreal can be obtained by multiplying the dump amount detected by the dump amount sensor 11 by the rotational speed of the variable displacement pump 2. The actual pump discharge flow rate Qreal is set to the first virtual discharge pressure Pidea1 based on the characteristic curve defining the relationship between the discharge pressure P and the discharge flow rate Q of the variable displacement pump 2 Conversion. The multiplication of the discharge pressure P of the variable displacement pump 2 and the discharge flow rate Q represents the horsepower of the engine and the first virtual discharge pressure Pidea1 is a value obtained by multiplying the variable capacity pump 2, To set the upper limit of the discharge flow rate (Q). The characteristic curve may be a constant discharge flow rate Q with respect to the discharge pressure P up to a predetermined pressure P 1 and may be a discharge pressure P in a region exceeding the pressure P 1, And the discharge flow rate (Q) becomes constant.

제 2 가상 토출압(Pidea2)은, 특성 곡선에 기초하여 제 1 가상 토출압(Pidea1)을 구하는 프로세스와는 다른 프로세스에 의해, 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)의 조작량 신호(S)에 기초하여, 도 2의 일점 쇄선 A 내에 나타내지는 연산 처리에 의해 구해진다. 도 2의 일점 쇄선 A 내의 연산 처리의 일례를 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다. The second virtual discharge pressure Pidea2 is calculated based on the manipulated variable signal S of the closed center type directional control valves 4a and 4b by a process different from the process of obtaining the first virtual discharge pressure Pidea1 based on the characteristic curve. , By the arithmetic processing shown in the one-dot chain line A in Fig. An example of arithmetic processing in the one-dot chain line A in Fig. 2 will be described in detail with reference to Fig.

우선, 가변 용량 펌프(2)의 가상 펌프 토출 유량(Qidea)은 소정값으로 정해진다. 후술하는 바와 같이, 제 2 가상 토출압(Pidea2)은 가상 펌프 토출 유량(Qidea)으로부터 추정 액추에이터 유량(Qai) 및 가상 블리드 오프 유량(Qb)을 감산한 유량값(ΔQ)에 기초하여 클로즈드 루프로 연산되는 것이기 때문에, 가상 펌프 토출 유량(Qidea)의 값은 적절히 설정해도 상관없다. 예를 들면, 가변 용량 펌프(2)의 최대 토출 유량(Qmax)은 기지의 수이기 때문에, 이 값을 사용할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 가변 용량 펌프(2)의 최대 토출 유량(Qmax)을 가상 펌프 토출 유량(Qidea)으로서 사용하고 있다. First, the virtual pump discharge flow rate Qidea of the variable displacement pump 2 is set to a predetermined value. As will be described later, the second virtual discharge pressure Pidea2 is calculated based on the flow rate value? Q obtained by subtracting the estimated actuator flow rate Qai and the virtual bleed off flow rate Qb from the virtual pump discharge flow rate Qidea in a closed loop The value of the virtual pump discharge flow rate Qidea may be set appropriately. For example, since the maximum discharge flow rate Qmax of the variable displacement pump 2 is a known number, this value can be used. In the present embodiment, the maximum discharge flow rate Qmax of the variable displacement pump 2 is used as the virtual pump discharge flow rate Qidea.

이어서, 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)의 조작량 신호(S)의 입력을 받아 들이고, 미리 기억해 둔 가상 블리드 오프 특성에 기초하여, 조작량 신호(S)에 상당하는 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)의 가상의 블리드 오프 유로의 개구 면적(Ab)을 구한다. 도 3에서는 도시를 생략하고 있지만, 복수의 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)의 조작량 신호(Sk)의 입력을 받아 들이고, 이들의 총 합계(S1+S2+…Sn)를 합계의 조작량 신호(S)로 하고 있다. 이 때, 개개의 입력에 가중치를 부여하거나(weighting), 적당한 연산 처리를 행하거나 해도 좋다. Then, based on the virtual bleed-off characteristics previously stored, the input of the manipulated variable signal S of the closed-centered directional control valves 4a, 4b is accepted and the closed- (Aa) of the imaginary bleed-off flow paths (4a, 4b). Though not shown in Fig. 3, the input of the manipulated variable signals Sk of the plurality of closed-center type directional control valves 4a, 4b is received and the total sum (S1 + S2 + ... Sn) (S). At this time, individual inputs may be weighted or subjected to appropriate arithmetic processing.

구해진 가상의 개구 면적(Ab)에, 이 시점에서 산출되고 있는 제 2 가상 토출압(Pidea2)의 평방근을 승산(乘算)하고, 또한 센터 바이패스형 방향 제어 밸브의 유량 계수(Kq)를 곱하여 가상의 블리드 오프 유량(Qb)을 구한다. 물론, 실제의 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)는 블리드 오프 유로가 없는 클로즈드 센터형의 것이고, 이 가상의 블리드 오프 유로의 개구 면적(Ab)은 연산상의 값이다. 이 가상 블리드 오프 특성은, 사용하는 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)에 있어서의 가상의 개구 면적(Ab)과 조작량 신호(S)의 관계를, 종래의 블리드 오프 유압 시스템에 있어서의 센터 바이패스형 방향 제어 밸브의 블리드 오프 특성과 같은 설계 방법을 사용하여, 미리 구해 둠으로써 정해진다. The calculated virtual opening area Ab is multiplied by the square root of the second virtual discharge pressure Pidea2 calculated at this time point and multiplied by the flow coefficient Kq of the center bypass type directional control valve The virtual bleed off flow rate Qb is obtained. Of course, the actual closed center type directional control valves 4a and 4b are of the closed center type without the bleed off flow path, and the aperture area Ab of the imaginary bleed off flow path is an operational value. This virtual bleed-off characteristic is obtained by dividing the relationship between the virtual opening area Ab and the manipulated variable signal S in the closed center type directional control valves 4a and 4b used by the center in the conventional bleed- Off direction characteristic of the bypass type directional control valve is determined in advance by using the same design method as the bleed-off characteristic of the bypass type directional control valve.

그리고, 가상 펌프 토출 유량(Qidea)으로부터, 추정 액추에이터 유량(Qai)과 가상의 블리드 오프 유량(Qb)을 감산하여 유량값(ΔQ)(ΔQ=Qidea-Qai-Qb)을 구한다. 이 때, 실제로는 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)로부터의 제어유의 누설은 거의 없기 때문에, 누설량을 0으로 하면, 가변 용량 펌프(2)의 실 펌프 토출 유량(Qreal)과 액추에이터 유량(Qa)은 동일해진다. 따라서, 실 펌프 토출 유량(Qreal)의 값을 추정 액추에이터 유량(Qai)으로서 사용할 수 있다. 구해진 유량값(ΔQ)을 디지털 필터 등을 사용하여, 펌프 배관계의 배관 압축 계수(C'p)에 의해 제산(除算)하는 동시에 적분함으로써, 제 2 가상 토출압(Pidea2)을 산출할 수 있다. Then, the flow rate value? Q (? Q = Qidea-Qai-Qb) is obtained by subtracting the estimated actuator flow rate Qai and the imaginary bleed off flow rate Qb from the virtual pump discharge flow rate Qidea. At this time, since there is virtually no leakage of the control oil from the closed-centered directional control valves 4a and 4b, the actual pump discharge flow rate Qreal of the variable displacement pump 2 and the actuator flow rate Qa are the same. Therefore, the value of the actual pump discharge flow rate Qreal can be used as the estimated actuator flow rate Qai. The second virtual discharge pressure Pidea2 can be calculated by dividing the obtained flow rate value Q by the piping compression coefficient C'p of the pump piping system and integrating the obtained flow rate value Q using a digital filter or the like.

이와 같이 하여, 컨트롤러(12)는 제 1 가상 토출압(Pidea1) 및 제 2 가상 토출압(Pidea2)을 구한 후, 제 1 가상 토출압(Pidea1)과, 제 2 가상 토출압(Pidea2)과, 가변 용량 펌프(2)의 최대 토출압(Pmax)을 비교하여, 그 중의 최소값을 펌프 토출압 지시값(Ptgt)으로 한다. 그리고, 컨트롤러(12)는 펌프 토출압 지시값(Ptgt)을 펌프의 최대 토출압(Pmax)으로부터 감산함으로써 반전시킨 제어 신호(P'tgt)에 기초하여, 가변 용량 펌프(2)의 토출압을 클로즈드 루프 제어한다. In this way, the controller 12 obtains the first virtual discharge pressure Pidea1 and the second virtual discharge pressure Pidea2, and then calculates the first virtual discharge pressure Pidea1, the second virtual discharge pressure Pidea2, The maximum discharge pressure Pmax of the variable displacement pump 2 is compared and the minimum value thereof is set as the pump discharge pressure indicating value Ptgt. The controller 12 calculates the discharge pressure of the variable displacement pump 2 based on the reversed control signal P'tgt by subtracting the pump discharge pressure instruction value Ptgt from the maximum discharge pressure Pmax of the pump Closed loop control is performed.

즉, 솔레노이드 구동 앰프(5)는 컨트롤러(12)의 제어 신호(P'tgt)를 받아 네가티브형 전자 비례 밸브(6c)의 비례 솔레노이드(6a)의 여자를 강약한다. 그 결과, 그 여자의 크기에 반비례하여, 바꾸어 말하면, 펌프 토출압 지시값(Ptgt)에 따라 네가티브형 전자 비례 밸브(6c)의 압력이 비례적으로 제어되고, 그것에 의해, 컨트롤 밸브(6b)가 조작된다. 그 결과, 컨트롤 피스톤(7)이 펌프 용량 제어 기구를 움직이고, 펌프 용량, 즉, 펌프 토출 유량이 대소로 제어된다. 그 결과, 가변 용량 펌프(2)의 토출 압력이 대소로 제어되고, 네가티브형 전자 비례 밸브(6c)의 압력에 대항하여 컨트롤 밸브(6b)가 조작되게 된다. 이와 같이, 펌프 토출압은 클로즈드 루프 제어되어 있기 때문에, 실 펌프 토출압(Preal)은 펌프 토출압 지시값(Ptgt)의 값과 대략 동일해진다. That is, the solenoid driving amplifier 5 receives the control signal P'tgt of the controller 12, and weakens the excitation of the proportional solenoid 6a of the negative electron proportional valve 6c. As a result, the pressure of the negative-type electromagnetic proportional valve 6c is proportionally controlled in accordance with the pump discharge pressure indication value Ptgt in inverse proportion to the size of the exciter, whereby the control valve 6b . As a result, the control piston 7 moves the pump capacity control mechanism, and the pump capacity, that is, the pump discharge flow rate is controlled to be large and small. As a result, the discharge pressure of the variable displacement pump 2 is controlled to be large and small, and the control valve 6b is operated against the pressure of the negative electron proportional valve 6c. Thus, since the pump discharge pressure is controlled in the closed loop, the actual pump discharge pressure Preal becomes substantially equal to the value of the pump discharge pressure instruction value Ptgt.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 네가티브형의 전자 비례 밸브(6c)가 사용되고 있고, 제어 신호(P'tgt)가 출력되지 않을 때에 최대압으로 가변 용량 펌프(2)를 구동할 수 있다. 단, 네가티브형 전자 비례 밸브 대신에 포지티브형 전자 비례 밸브를 사용하도록 해도 좋다. 이 경우, 펌프 토출압 지시값(Ptgt)을 반전시키는 프로세스가 생략되고, 펌프 토출압 지시값(Ptgt)과 제어 신호(P'tgt)가 동일한 것으로서 취급된다. Further, in the present embodiment, the variable-capacity pump 2 can be driven with the maximum pressure when the negative-type electromagnetic proportional valve 6c is used and the control signal P'tgt is not outputted. However, a positive-type electromagnetic proportional valve may be used in place of the negative-type electromagnetic proportional valve. In this case, the process of reversing the pump discharge pressure indication value Ptgt is omitted, and the pump discharge pressure indication value Ptgt and the control signal P'tgt are treated as being the same.

본 실시형태에 있어서, 대부분의 조작 영역, 즉, 엔진 스톱의 우려가 없는 상황하에서는, 제 1 가상 토출압(Pidea1)보다도 작은 값의 제 2 가상 토출압(Pidea2)이 펌프 토출압 지시값(Ptgt)이 되어 제어가 행해진다. 제 2 가상 토출압(Pidea2)을 펌프 토출압 지시값(Ptgt)으로 하는 가변 용량 펌프(2)의 제어는 이하와 같이 행해진다. The second virtual discharge pressure Pidea2 having a value smaller than the first virtual discharge pressure Pidea1 is equal to or smaller than the pump discharge pressure instruction value Ptgt ) And control is performed. The control of the variable displacement pump 2 in which the second discharge pressure Pidea2 is set to the pump discharge pressure indicating value Ptgt is performed as follows.

예를 들면, 조작 레버(9)가 조작되고 있지 않을 때에는, 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)는 중립 위치에 있고, 컨트롤러(12)에는 조작량 신호(S)로서 제로가 입력된다. 이 경우, 컨트롤러(12)에서 연산되는 가상의 블리드 오프 유로의 개구 면적(Ab)은 최대가 되기 때문에, 제 2 가상 토출압(Pidea2), 즉, 펌프 토출압 지시값(Ptgt)은 작은 값이 된다. 펌프 토출압 지시값(Ptgt)에 기초하여 가변 용량 펌프(2)는 제어유를 토출하지만, 펌프 배관계의 토출 회로(3)의 실 펌프 토출압(Preal)을 펌프 토출압 지시값(Ptgt)으로까지 압축하고, 승압시킨 후에는, 실 펌프 토출 유량(Qreal)은 회로의 약간의 누설분밖에 필요로 하지 않게 된다. For example, when the operating lever 9 is not being operated, the closed center type directional control valves 4a and 4b are in the neutral position and the controller 12 is input with zero as the manipulated variable signal S. In this case, since the opening area Ab of the virtual bleed-off flow path calculated by the controller 12 is the maximum, the second virtual discharge pressure Pidea2, that is, the pump discharge pressure indicating value Ptgt, do. The variable displacement pump 2 discharges the control oil based on the pump discharge pressure instruction value Ptgt but the actual pump discharge pressure Preal of the discharge circuit 3 of the pump piping system is set to the pump discharge pressure instruction value Ptgt , And after the pressure is increased, the actual pump discharge flow rate Qreal needs only a small leakage amount of the circuit.

한편, 조작 레버(9)가 조작되어 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)가 전환 위치 방향으로 조작되면, 컨트롤러(12)에서 연산되는 가상의 블리드 오프 유로의 개구 면적(Ab)은 작아진다. 그렇게 하면, 가상 블리드 오프 유량(Qb)이 작아지기 때문에 유량값(ΔQ)이 커지고, 그것이 적분된 결과, 펌프 토출압 지시값(Ptgt)은 커져 간다. 그 결과, 어떤 조작량에 있어서 가상 블리드 오프 유량(Qb)은 커져 가고, 유량값(ΔQ)이 제로로 수렴되기 때문에, 가상 펌프 토출 유량(Qidea)과 가상 블리드 오프 유량(Qb)이 균형이 잡히는 펌프 토출압 지시값(Ptgt)으로 수렴되어, 균형이 잡힌다. 이 때, 펌프 토출압 지시값(Ptgt)에 기초하여 가변 용량 펌프(2)는 제어유를 토출하지만, 조작 레버(9)가 조작되고 있지 않을 때와 같이, 실 펌프 토출 유량(Qreal)은 회로의 약간의 누설분밖에 필요로 하지 않는다. On the other hand, when the operation lever 9 is operated and the closed center type directional control valves 4a and 4b are operated in the switching position direction, the opening area Ab of the imaginary bleed-off flow path calculated by the controller 12 becomes small . Since the virtual bleed off flow rate Qb becomes small, the flow rate value Q becomes large, and as a result, the pump discharge pressure instruction value Ptgt becomes large. As a result, since the virtual bleed off flow rate Qb becomes larger and the flow rate value Q becomes zero at a certain manipulated variable, the virtual pump discharge flow rate Qidea and the virtual bleed off flow rate Qb are balanced, The discharge pressure instruction value Ptgt is converged and balanced. At this time, the variable displacement pump 2 discharges the control oil on the basis of the pump discharge pressure indicating value Ptgt, but the actual pump discharge flow rate Qreal does not reach the circuit It takes only a few minutes of leakage.

가령, 실 펌프 토출압(Preal)이 액추에이터(1a, 1b)의 부하압보다도 높으면, 액추에이터(1a, 1b)가 이동하고, 제어유가 흐르기 시작한다. 그렇다면, 실 펌프 토출압(Preal)을 펌프 토출압 지시값(Ptgt)으로 유지하기 위해 실 펌프 토출 유량(Qreal)이 증대되고, 액추에이터의 이동 속도가 증대되기 때문에, 추정 액추에이터 유량(Qai)은 커지고, 유량값(ΔQ)은 음의 값이 되어서 작아져 간다. 이로 인해, 펌프 토출압 지시값(Ptgt)은 감소되어 가고, 가상의 블리드 오프 유량(Qb)은 작아진다. 그리고, 펌프 토출압 지시값(Ptgt) 나아가서는 실 펌프 토출압(Preal)이 저하됨으로써 액추에이터의 가속도가 저하되고, 서서히 조작량에 걸맞는 액추에이터 속도를 유지하는 실 펌프 토출 유량(Qreal) 및 실 펌프 토출압(Preal)으로 수렴되어, 균형이 잡힌다. 이 동안에, 블리드 오프 동작은 컨트롤러(12) 내에서 연산만으로 이루어지고, 실 펌프 토출 유량(Qreal)은, 회로상의 누설을 무시하면, 액추에이터(1a, 1b)에 공급된 분으로 한정된다. For example, when the actual pump discharge pressure Preal is higher than the load pressure of the actuators 1a and 1b, the actuators 1a and 1b move and control oil starts flowing. In this case, since the actual pump discharge flow rate Qreal is increased and the moving speed of the actuator is increased in order to maintain the actual pump discharge pressure Preal at the pump discharge pressure indicating value Ptgt, the estimated actuator flow rate Qai becomes larger , The flow rate value Q becomes a negative value and becomes smaller. As a result, the pump discharge pressure instruction value Ptgt is reduced and the virtual bleed off flow rate Qb is reduced. Then, the pump discharge pressure instruction value Ptgt and thus the seal pump discharge pressure Preal are lowered, whereby the acceleration of the actuator is lowered, and the seal pump discharge flow rate Qreal, which maintains the actuator speed corresponding to the operation amount, It converges to the pre-balance and is balanced. During this time, the bleed-off operation is carried out only in the controller 12 within the controller 12, and the actual pump discharge flow rate Qreal is limited to the minutes supplied to the actuators 1a and 1b, neglecting leakage on the circuit.

따라서, 실제로는 블리드 오프 유량이 흐르지 않기 때문에 펌프 효율에 낭비가 없고, 또한, 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)에 블리드 오프 유로가 불필요하기 때문에 그 구성도 간단하여 저렴해지고, 조작성도 양호해진다. 또한, 펌프의 토출 유량이 엔진의 마력 특성에 의해 제한을 받을 일도 없기 때문에, 펌프 효율은 더욱 양호한 것이 되고 있다. Therefore, since the bleed off flow rate does not actually flow, the pump efficiency is not wasted. Further, since the bleed off flow path is not required for the closed center type directional control valves 4a, 4b, the structure is simple and inexpensive, It becomes. Further, since the discharge flow rate of the pump is not limited by the horsepower characteristic of the engine, the pump efficiency becomes better.

한편, 제 2 가상 토출압(Pidea2)을 펌프 토출압 지시값(Ptgt)으로 하여 제어가 행해지는 중에, 엔진의 부하가 큰 상태임에도 불구하고 가변 용량 펌프(2)의 토출 유량을 계속해서 증가시키고자 하면, 엔진 스톱을 일으킬 우려가 있다. 그러나, 그러한 경우에는, 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)의 조작량 신호(S)에 기초하여 계산되는 제 2 가상 토출압(Pidea2)이 엔진의 마력 특성에 기초하여 계산되는 제 1 가상 토출압(Pidea1)을 상회하게 되고, 제 1 가상 토출압(Pidea1)을 펌프 토출압 지령(Ptgt)으로 하여 제어가 행해지게 된다. 따라서, 본 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법에서는, 엔진 스톱의 우려가 있는 경우에는, 펌프 토출압 지시값(Ptgt)이 제 1 가상 토출압(Prdea1)으로 전환되기 때문에, 엔진 스톱의 발생을 피할 수 있다. On the other hand, while the second virtual discharge pressure Pidea2 is controlled to be the pump discharge pressure indicating value Ptgt, the discharge flow rate of the variable displacement pump 2 is continuously increased in spite of the large load of the engine If you do, there is a risk of engine stop. However, in such a case, the second virtual discharge pressure Pidea2 calculated based on the manipulated variable signal S of the closed-centered directional control valves 4a, 4b is calculated based on the horsepower characteristic of the engine, The pressure Pidea1 is exceeded and the first virtual discharge pressure Pidea1 is controlled to be the pump discharge pressure command Ptgt. Therefore, in the control method of the variable displacement pump according to the present embodiment, when the engine stop is likely to occur, the pump discharge pressure instruction value Ptgt is switched to the first virtual discharge pressure Prdea1, Can be avoided.

3. 제 1 실시형태의 방법에 의한 효과 3. Effect by the method of the first embodiment

이상과 같이, 본 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법에 따라서 가변 용량 펌프(2)의 제어를 행함으로써, 대부분의 조작 영역, 즉, 엔진 스톱의 우려가 없는 상태에 있어서는, 제 1 가상 토출압(Pidea1)보다도 작은 값의 제 2 가상 토출압(Pidea2)이 펌프 토출압 지시값(Ptgt)이 되어 제어가 행해진다. 이 제 2 가상 토출압(Pidea2) 자체는 엔진의 마력을 고려하지 않고 구해지는 것이기 때문에, 가변 용량 펌프(2)의 효율을 최대한으로 활용할 수 있다. 한편, 엔진의 부하가 높은 경우에 있어서는, 산출되는 제 2 가상 토출압(Pidea2)이 제 1 가상 토출압(Pidea1)을 상회하기 때문에, 제 1 가상 토출압(Pidea1)이 펌프 토출압 지시값(Ptgt)이 되어 제어되게 된다. 따라서, 엔진 스톱이 발생하기 쉬운 상황에 있어서는, 엔진의 마력에 기초하여 가변 용량 펌프(2)의 실 펌프 토출 유량(Qreal)이 억제되기 때문에, 엔진 스톱을 방지할 수 있다. As described above, by controlling the variable displacement pump 2 in accordance with the control method of the variable displacement pump according to the present embodiment, in the most operation region, that is, in the state where there is no fear of engine stop, The second virtual discharge pressure Pidea2 having a value smaller than the pressure Pidea1 becomes the pump discharge pressure indicating value Ptgt and control is performed. Since the second virtual discharge pressure Pidea2 itself is obtained without considering the horsepower of the engine, the efficiency of the variable displacement pump 2 can be maximized. On the other hand, when the load of the engine is high, since the calculated second virtual discharge pressure Pidea2 exceeds the first virtual discharge pressure Pidea1, the first virtual discharge pressure Pidea1 becomes equal to the pump discharge pressure indicating value Ptgt). Therefore, in a situation where the engine stop is likely to occur, since the actual pump discharge flow rate Qreal of the variable displacement pump 2 is suppressed based on the horsepower of the engine, the engine stop can be prevented.

[제 2 실시형태][Second Embodiment]

본 발명의 제 2 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법은, 도 1과 같이, 복수의 액추에이터(1a, 1b,…1n)를 사용하여 구성된 유압 회로에 있어서, 제 2 가상 토출압(Pidea2)의 연산 방법이 제 1 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법의 경우와 상이하다. 이하, 도 4의 블록도를 참조하여, 본 실시형태의 가변 용량 펌프의 제어 방법에 관해서 설명한다. 1, the control method of the variable displacement pump according to the second embodiment of the present invention is such that in the hydraulic circuit constructed using the plurality of actuators 1a, 1b, ... 1n, the second virtual discharge pressure Pidea2, Is different from the control method of the variable displacement pump according to the first embodiment. Hereinafter, the control method of the variable displacement pump of the present embodiment will be described with reference to the block diagram of Fig.

도 4는 제 2 가상 토출압(Pidea2)의 다른 연산 방법을 설명하기 위해서 도시하는 도면이고, 도 2의 일점 쇄선 A 내에 도시되는, 컨트롤러(12)에 의한 연산 처리를 도시하는 것이다. Fig. 4 is a view for explaining another calculation method of the second virtual discharge pressure Pidea2, and shows the calculation processing by the controller 12 shown in the one-dot chain line A in Fig.

이 도 4에 있어서, 컨트롤러(12)는 복수의 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b,…, 4n)의 조작량(S1, S2, …, Sk, …, Sn)의 입력을 받아들이고, 이들에 관해서, 가상의 블리드 오프 특성에 상당하는 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b,…, 4n)의 전체로서의 가상의 블리드 오프 유로의 개구 면적(Ab)을 하기식을 사용하여 합성 연산에 의해 구한다. 또한, 식중의 Abk는, 각각의 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b,…, 4n)의 가상의 블리드 오프 면적(Abk)을 가리키고 있고, 각 조작량 신호(Sk)와 상관 관계를 갖는 값인 것은 이미 서술한 바와 같다. 4, the controller 12 receives inputs of the manipulated variables S1, S2, ..., Sk, ..., Sn of the plurality of closed center type directional control valves 4a, 4b, ..., 4n, The opening area Ab of the imaginary bleed-off flow path as a whole of the closed center type directional control valves 4a, 4b, ..., 4n corresponding to the imaginary bleed-off characteristic is obtained by a synthesis calculation using the following equation . Abk in the equation indicates a virtual bleed off area Abk of each of the closed center type directional control valves 4a, 4b, ..., 4n and is a value having a correlation with each manipulated variable signal Sk As already described.

Figure 112013102272226-pct00001
Figure 112013102272226-pct00001

이와 같이 하여 가상의 블리드 오프 유로의 개구 면적(Ab)을 합성 연산하는 것 이외에는, 제 1 실시형태에서 설명한 제 2 가상 토출압(Pidea2)의 연산 방법과 같이, 가상의 개구 면적(Ab)에 이 시점에서 산출되고 있는 제 2 가상 토출압(Pidea2)의 평방근을 승산하고, 또한, 센터 바이패스형 방향 제어 밸브의 유량 계수(Kq)를 곱하여 가상의 블리드 오프 유량(Qb)을 구한다. As in the calculation method of the second virtual discharge pressure Pidea2 described in the first embodiment, the virtual aperture area Ab is calculated in the same manner as the calculation method of the second virtual discharge pressure Pidea2 described above except that the synthetic aperture area Ab of the imaginary bleed- The virtual bleed-off flow rate Qb is obtained by multiplying the square root of the second virtual discharge pressure Pidea2 calculated at the time point by the flow rate coefficient Kq of the center bypass type directional control valve.

본 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법에 따라서 가변 용량 펌프(2)를 제어함으로써, 대부분의 조작 영역, 즉, 엔진 스톱의 우려가 없는 상태에 있어서는, 제 1 가상 토출압(Pidea1)보다도 작은 값의 제 2 가상 토출압(Prdea2)이 펌프 토출압 지시값(Ptgt)이 되어 제어가 행해지고, 개별 액추에이터의 요구 특성에 맞춘 조작성을 얻을 수 있다. 이 제 2 가상 토출압(Pidea2) 자체는 엔진의 마력을 고려하지 않고 구해지는 것이기 때문에, 가변 용량 펌프(2)의 효율을 최대한 활용할 수 있다. 한편, 엔진의 부하가 높은 경우에 있어서는, 산출되는 제 2 가상 토출압(Prdea2)이 제 1 가상 토출압(Pidea1)을 상회하기 때문에, 제 1 가상 토출압(Pidea1)이 펌프 토출압 지시값(Ptgt)이 되어서 제어되게 된다. 따라서, 엔진 스톱이 발생하기 쉬운 상황에 있어서는, 엔진의 마력에 기초하여 가변 용량 펌프(2)의 실 펌프 토출 유량(Qreal)이 억제되기 때문에, 엔진 스톱을 방지할 수 있다. By controlling the variable displacement pump 2 according to the control method of the variable displacement pump according to the present embodiment, in the most operating region, that is, in the state where there is no fear of engine stop, the first virtual discharge pressure Pidea1 is smaller The second virtual discharge pressure Prdea2 of the value becomes the pump discharge pressure indicating value Ptgt and the control is performed to obtain operability matching the required characteristics of the individual actuators. Since the second virtual discharge pressure Pidea2 itself is obtained without considering the horsepower of the engine, the efficiency of the variable displacement pump 2 can be maximized. On the other hand, when the load of the engine is high, since the calculated second virtual discharge pressure Prdea2 exceeds the first virtual discharge pressure Pidea1, the first virtual discharge pressure Pidea1 becomes equal to the pump discharge pressure indicating value Ptgt). Therefore, in a situation where the engine stop is likely to occur, since the actual pump discharge flow rate Qreal of the variable displacement pump 2 is suppressed based on the horsepower of the engine, the engine stop can be prevented.

[제 3 실시형태][Third embodiment]

본 발명의 제 3 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법은, 엔진에 대해 가변 용량 펌프가 복수대 접속되고, 가변 용량 펌프의 각각에 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브를 개재하여 액추에이터가 접속된 가변 용량 펌프를 제어하는 방법에 따르는 것이다. A control method of a variable displacement pump according to a third aspect of the present invention is a control method for a variable displacement pump in which a plurality of variable displacement pumps are connected to an engine and variable displacement pumps each having an actuator connected thereto via a closed- And the method of controlling the pump.

본 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법에 있어서는, 가변 용량 펌프의 토출압(P)과 토출 유량(Q)의 관계를 규정한 특성 곡선에 기초하여 구해지는 제 1 가상 토출압(Pidea1)을 구하는 방법 이외는, 제 1 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법의 경우와 같이 실시할 수 있다. 이하, 도 5에 기초하여, 본 발명의 제 3 실시형태에 관해서 설명한다. In the control method of the variable displacement pump according to the present embodiment, the first virtual discharge pressure Pidea1 calculated based on the characteristic curve defining the relationship between the discharge pressure P and the discharge flow rate Q of the variable displacement pump is expressed as The method of controlling the variable displacement pump according to the first embodiment can be carried out as in the case of the control method of the variable displacement pump according to the first embodiment. Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig.

또한, 본 실시형태와 같이, 유압 회로 위에 복수의 가변 용량 펌프를 구비하고 있는 경우에 있어서는, 각각의 가변 용량 펌프별로, 제 1 가상 토출압(Prdea1), 제 2 가상 토출압(Pidea2), 및 펌프 토출압 지시값(Ptgt)을 구하게 된다. In the case where a plurality of variable displacement pumps are provided on the hydraulic circuit as in the present embodiment, the first virtual discharge pressure Prdea1, the second virtual discharge pressure Pidea2, The pump discharge pressure indicating value Ptgt is obtained.

도 5는 본 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법에 있어서의 컨트롤러에 의한 제 1 가상 토출압(Pidea1)의 연산 방법을 설명하기 위해서 도시하는 도면으로서, 도 2의 블록도 중에 있어서의 「마력 연산」으로서 나타낸 부분의 변형예를 도시한 것이다. 도시한 것에서는, 엔진에 접속되는 가변 용량 펌프(2a, 2b)의 수를 2개로 하고 있다. 또한, 설명을 간단하게 하기 위해서, 가변 용량 펌프(2a, 2b)별로, 각각 1개의 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b) 및 액추에이터(1a, 1b)가 접속되어 있는 것으로 한다. 이 도 5의 예에 있어서는, 각 가변 용량 펌프(2a, 2b)에 미리 0.5씩의 비율로 마력을 배분하도록 하고 있다. 그리고, 컨트롤러(12)는 각 가변 용량 펌프(2a, 2b)에 분배된 각 마력과, 각 가변 용량 펌프(2a, 2b)의 실 펌프 토출 유량(Qreal)으로부터 각각의 가변 용량 펌프(2a, 2b)의 제 1 가상 토출압(Pidea1)을 산출하도록 하고 있다. 5 is a diagram for explaining a calculation method of the first virtual discharge pressure Pidea1 by the controller in the control method of the variable displacement pump according to the present embodiment, Quot; operation " shown in Fig. In the illustrated embodiment, the number of the variable displacement pumps 2a and 2b connected to the engine is two. For the sake of simplicity, it is assumed that one closed center type directional control valve 4a and 4b and actuators 1a and 1b are connected to the variable displacement pumps 2a and 2b, respectively. In the example shown in Fig. 5, horsepower is distributed to each of the variable displacement pumps 2a and 2b at a ratio of 0.5 in advance. The controller 12 calculates each horsepower distributed to each of the variable displacement pumps 2a and 2b and the actual pump discharge flow rate Qreal of the variable displacement pumps 2a and 2b from the respective variable displacement pumps 2a and 2b The first virtual discharge pressure Pidea1 is calculated.

또한, 도 5의 예에서는, 컨트롤러(12)는 각각의 가변 용량 펌프(2a, 2b)별로, 분배된 마력으로부터, 각 가변 용량 펌프(2a, 2b)의 실 펌프 토출 유량(Qreal)과 펌프 토출압 지시값(Ptgt)을 적산하여 얻어진 값을 감산하여, 각각의 가변 용량 펌프(2a, 2b)별 잉여 마력을 산출한다. 그리고, 1개의 가변 용량 펌프(2a(2b))에 분배된 마력에 다른 가변 용량 펌프(2b(2a))의 잉여 마력을 가산하여, 상기 1개의 가변 용량 펌프(2a(2b))가 이용 가능한 마력의 값으로 하고 있다. 5, the controller 12 calculates the actual pump discharge flow rate Qreal of each of the variable capacity pumps 2a and 2b from the distributed horsepower and the pump discharge amount Qreal of the variable displacement pumps 2a and 2b for each of the variable displacement pumps 2a and 2b. And subtracts the value obtained by integrating the pressure instruction value Ptgt to calculate surplus horsepower for each variable capacity pump 2a, 2b. Then, the surplus horsepower of the variable capacity pump 2b (2a) is added to the horsepower distributed to one variable capacity pump 2a (2b) so that the one variable capacity pump 2a (2b) The value of horsepower is.

이 구성에 의하면, 제 1 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법에 의한 효과와 더불어, 각 가변 용량 펌프(2a, 2b)에 분배된 마력의 잉여분을 유효하게 활용할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다. With this configuration, it is possible to obtain an effect that the surplus of the horsepower distributed to each of the variable displacement pumps 2a, 2b can be utilized effectively, in addition to the effect of the control method of the variable displacement pump according to the first embodiment .

또한, 1개의 엔진에 접속하는 가변 용량 펌프의 수는 3개 이상이라도 좋고, 이 경우에 있어서도, 1개의 가변 용량 펌프에 있어서의 잉여 마력을 다른 가변 용량 펌프에 있어서 유효 활용할 수 있게 된다. Further, the number of variable displacement pumps connected to one engine may be three or more, and in this case, surplus horsepower in one variable displacement pump can be effectively utilized in another variable displacement pump.

또한, 도 6은 제 3 실시형태의 응용예에 관해서 설명하기 위해서 도시하는 도면이다. 이 도 6의 예에서는 각 가변 용량 펌프(2a, 2b)에 분배하는 엔진의 마력의 비율을 미리 정하는 것이 아니고, 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브(4a, 4b)의 조작량에 따라 결정하도록 하고 있다. 이 때, 가변 용량 펌프(2a, 2b)별로 가중치를 부여하거나, 적당한 연산 처리를 행하거나 해도 좋다. 이 변형예의 구성에 의하면, 각 가변 용량 펌프(2a, 2b)에 접속된 액추에이터(1a, 1b)별 조작량을 반영하여, 부하압이 높거나, 또는, 조작상 우선도가 높은 액추에이터가 접속되어 있는 가변 용량 펌프(2a, 2b)가 사용 가능한 마력의 비율이 조정되게 된다. 따라서, 조작성이 개선되어, 엔진의 마력을 유효하게 활용할 수 있게 되고, 가변 용량 펌프(2a, 2b)를 더욱 유효하게 활용할 수 있게 된다. 6 is a diagram showing an application example of the third embodiment. In the example of Fig. 6, the ratio of the horsepower of the engine to be distributed to each of the variable displacement pumps 2a, 2b is not determined in advance, but is determined in accordance with the operation amount of the closed-center type directional control valves 4a, 4b. At this time, weights may be assigned to the variable displacement pumps 2a and 2b, or appropriate calculation processing may be performed. According to the configuration of this modified example, by reflecting the manipulated variables of the actuators 1a and 1b connected to the variable displacement pumps 2a and 2b, it is possible to prevent the actuator from being actuated when a load pressure is high or an actuator with a high operational priority is connected The ratio of the available horsepower of the variable displacement pumps 2a and 2b is adjusted. Therefore, the operability is improved, the horsepower of the engine can be utilized effectively, and the variable displacement pumps 2a and 2b can be utilized more effectively.

이상과 같이, 제 3 실시형태에 따르는 가변 용량 펌프의 제어 방법에 의하면, 제 1 실시형태의 방법에 의한 효과와 더불어, 또한, 엔진의 마력을 유효하게 활용할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the control method of the variable displacement pump according to the third embodiment, in addition to the effect of the method of the first embodiment, it is possible to obtain an effect that the horsepower of the engine can be utilized effectively.

또한, 엔진에 접속된 복수의 가변 용량 펌프 중 하나 또는 복수에 대해, 복수의 액추에이터가 접속되어 있어도 좋다. 이 경우, 제 2 실시형태에 있어서의 제 2 가상 토출압(Pidea2)의 연산 방법을 적절히 조합하여 실시할 수 있다. Further, a plurality of actuators may be connected to one or a plurality of the plurality of variable displacement pumps connected to the engine. In this case, calculation methods of the second virtual discharge pressure Pidea2 in the second embodiment can be appropriately combined.

[기타 실시형태][Other Embodiments]

이상 설명한 제 1 내지 제 3 실시형태는 본 발명의 실시형태의 일례를 나타낸 것에 지나지 않으며, 이들 실시형태는 본 발명의 목적의 범위 내에 있어서 적절히 변형하는 것이 가능하다. The first to third embodiments described above are merely examples of the embodiments of the present invention, and these embodiments can be suitably modified within the scope of the object of the present invention.

예를 들면, 가변 용량 펌프의 토출 유량을 액추에이터의 조작량에 따라 2차함수적으로 증대시키도록 하면, 1개의 액추에이터를 단독 조작할 때에는 미터-인 리스트릭터(Meter-in restrictor)부에서의 저항을 감소시켜, 에너지 손실을 회피하고, 복합 조작시에는 미터-인에서의 분류 제어 효과를 향상시켜 부하가 상이한 액추에이터의 복합 조작이 가능해진다(도 5 및 도 6에 있어서 플로우 레이트가 가미되어 있는 부분을 참조).For example, if the discharge flow rate of the variable displacement pump is increased in a quadratic function according to the operation amount of the actuator, when the single actuator is operated alone, the resistance in the meter-in restrictor section The energy loss can be avoided, and in the combined operation, the effect of the sorting control in the meter-in can be improved to enable the combined operation of the actuators having different loads (in FIGS. 5 and 6, Reference).

Claims (4)

엔진에 의해 구동되고, 외부로부터 펌프 토출 유량을 조정 가능하고, 1개 또는 복수의 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브를 개재하여 액추에이터가 접속된 가변 용량 펌프를 제어하는 방법으로서,
상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량 및 상기 방향 제어 밸브의 조작량을 검출하고,
상기 가변 용량 펌프의 토출압과 토출 유량의 관계를 규정한 특성 곡선에 기초하여, 상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량으로부터 제 1 가상의 토출압을 결정하고,
상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량을 상기 액추에이터에 필요한 액추에이터 유량으로 하는 동시에, 상기 조작량에 따라 결정되는 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브의 가상의 블리드 오프 면적에 기초하여 가상의 블리드 오프 유량을 결정하고, 상기 가변 용량 펌프의 가상의 토출 유량으로부터 상기 액추에이터 유량 및 상기 가상의 블리드 오프 유량을 감산함으로써 얻어진 값에 기초하여, 상기 가변 용량 펌프의 제 2 가상의 토출압을 결정하고,
상기 제 1 가상의 토출압 또는 제 2 가상의 토출압 중 어느 하나의 작은 쪽의 값에 기초하여 상기 가변 용량 펌프를 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 용량 펌프의 제어 방법.
A method of controlling a variable displacement pump, which is driven by an engine and is capable of adjusting a pump discharge flow rate from the outside and connected to an actuator via one or a plurality of closed center type directional control valves,
The actual discharge flow rate of the variable displacement pump and the operation amount of the directional control valve,
The first virtual discharge pressure is determined from the actual discharge flow rate of the variable displacement pump based on the characteristic curve defining the relationship between the discharge pressure and the discharge flow rate of the variable displacement pump,
The virtual bleed-off flow rate is determined based on a virtual bleed-off area of the closed center-type directional control valve determined according to the manipulated variable while setting the actual discharge flow rate of the variable displacement pump to an actuator flow rate necessary for the actuator, A second virtual discharge pressure of the variable displacement pump is determined based on a value obtained by subtracting the actuator flow rate and the imaginary bleed off flow rate from a virtual discharge flow rate of the variable displacement pump,
Wherein the variable displacement pump is controlled based on a smaller one of the first virtual discharge pressure and the second virtual discharge pressure.
제 1 항에 있어서, 상기 엔진에 상기 가변 용량 펌프가 복수대 접속되고, 상기 가변 용량 펌프의 각각에 1개 또는 복수의 상기 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브를 개재하여 1개 또는 복수의 상기 액추에이터가 접속되어 있는 경우에,
각각의 상기 가변 용량 펌프로 분배하는 상기 엔진의 마력의 비율을 미리, 또는, 각각의 상기 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브의 조작량에 따라 결정하고,
상기 분배된 각 마력과 각각의 상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량으로부터 상기 제 1 가상의 토출압을 결정하는 것을 특징으로 하는 가변 용량 펌프의 제어 방법.
2. The variable displacement pump according to claim 1, wherein a plurality of the variable capacity pumps are connected to the engine, and one or a plurality of the actuators are connected to the variable capacity pumps via one or a plurality of the closed center type directional control valves If so,
The ratio of the horsepower of the engine to be distributed to each of the variable displacement pumps is determined in advance or in accordance with the operation amount of each of the closed center type directional control valves,
Wherein the first virtual discharge pressure is determined from each of the distributed horsepower and the actual discharge flow rate of each of the variable displacement pumps.
제 2 항에 있어서, 각각의 상기 가변 용량 펌프별로, 상기 분배된 마력으로부터, 각각의 상기 가변 용량 펌프의 현실의 토출 유량과, 상기 제 1 가상의 토출압 또는 제 2 가상의 토출압 중 어느 하나의 작은 쪽의 토출압을 적산하여 얻어진 값을 감산하여, 각각의 상기 가변 용량 펌프별 잉여 마력을 산출하고,
1개의 가변 용량 펌프의 잉여 마력을 다른 가변 용량 펌프의 상기 분배된 마력에 가산하여 얻어진 마력을 기초로, 상기 제 1 가상 토출압을 결정하는 것을 특징으로 하는 가변 용량 펌프의 제어 방법.
3. The variable displacement pump according to claim 2, wherein, for each of the variable displacement pumps, the discharge flow rate of the actual variable displacement pump and the discharge pressure of either the first imaginary discharge pressure or the second imaginary discharge pressure The subtracting means subtracts a value obtained by integrating the discharge pressure of the smaller one of the variable displacement pumps,
Wherein the first virtual discharge pressure is determined based on the horsepower obtained by adding the surplus horsepower of one variable displacement pump to the distributed horsepower of another variable displacement pump.
제 1 항에 있어서, 상기 엔진에 상기 가변 용량 펌프가 복수대 접속되고, 상기 가변 용량 펌프의 각각에 1개 또는 복수의 상기 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브를 개재하여 1개 또는 복수의 상기 액추에이터가 접속되어 있는 경우에,
상기 제 1 가상의 토출압을 상기 클로즈드 센터형 방향 제어 밸브의 조작량에 따라 가변으로 하는 것을 특징으로 하는 가변 용량 펌프의 제어 방법.
2. The variable displacement pump according to claim 1, wherein a plurality of the variable capacity pumps are connected to the engine, and one or a plurality of the actuators are connected to the variable capacity pumps via one or a plurality of the closed center type directional control valves If so,
Wherein the first virtual discharge pressure is made variable according to an operation amount of the closed center type directional control valve.
KR1020137029809A 2012-03-02 2012-03-02 Method for controlling variable displacement pump KR101638339B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/055315 WO2013128622A1 (en) 2012-03-02 2012-03-02 Method for controlling variable displacement pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130142187A KR20130142187A (en) 2013-12-27
KR101638339B1 true KR101638339B1 (en) 2016-07-12

Family

ID=49081866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137029809A KR101638339B1 (en) 2012-03-02 2012-03-02 Method for controlling variable displacement pump

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2703652B1 (en)
JP (1) JP5877616B2 (en)
KR (1) KR101638339B1 (en)
CN (1) CN103688064B (en)
WO (1) WO2013128622A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5631829B2 (en) 2011-09-21 2014-11-26 住友重機械工業株式会社 Hydraulic control device and hydraulic control method
WO2015099437A1 (en) * 2013-12-26 2015-07-02 두산인프라코어 주식회사 Hydraulic system of construction machinery and method of controlling hydraulic system
JP6367677B2 (en) * 2014-10-03 2018-08-01 ボッシュ・レックスロス株式会社 Hydraulic circuit control device and hydraulic circuit control method
JP6367676B2 (en) * 2014-10-03 2018-08-01 ボッシュ・レックスロス株式会社 Hydraulic circuit control device and hydraulic circuit control method
US10626986B2 (en) * 2016-10-31 2020-04-21 Hydraforce, Inc. Hydraulic motor drive system for controlling high inertial load rotary components
JP7165074B2 (en) * 2019-02-22 2022-11-02 日立建機株式会社 working machine
EP4174324A1 (en) 2021-10-29 2023-05-03 Danfoss Scotland Limited Controller and method for hydraulic apparatus
DE102022200249A1 (en) 2022-01-12 2023-07-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for determining a pump operating variable for controlling a hydraulic system, method for determining a mapping function and machine
JP2024055161A (en) * 2022-10-06 2024-04-18 株式会社クボタ Hydraulic control device, hydraulic circuit control method, and hydraulic device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000027803A (en) 1998-07-08 2000-01-25 Uchida Hydraulics Co Ltd Bleed-off control method using closed center type solenoid proportional directional control valve
JP2007278457A (en) 2006-04-11 2007-10-25 Bosch Rexroth Corp Variable capacity pump control method
JP2012031998A (en) 2011-08-19 2012-02-16 Bosch Rexroth Corp Method of controlling variable displacement pump

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3745038B2 (en) * 1996-07-30 2006-02-15 ボッシュ・レックスロス株式会社 Bleed-off control method using variable displacement pump
JPH1061605A (en) * 1996-08-14 1998-03-06 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hydraulic driving device
JP3847475B2 (en) * 1998-11-10 2006-11-22 ボッシュ・レックスロス株式会社 Control method and control apparatus for swing system hydraulic device
JP3471638B2 (en) * 1998-12-01 2003-12-02 内田油圧機器工業株式会社 Bleed-off control method using variable displacement pump
JP4270505B2 (en) * 2004-08-11 2009-06-03 株式会社小松製作所 Load control device for engine of work vehicle
JP2007205464A (en) 2006-02-01 2007-08-16 Bosch Rexroth Corp Control method of variable displacement pump
JP2011094687A (en) * 2009-10-29 2011-05-12 Kobelco Contstruction Machinery Ltd Pump control apparatus for construction machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000027803A (en) 1998-07-08 2000-01-25 Uchida Hydraulics Co Ltd Bleed-off control method using closed center type solenoid proportional directional control valve
JP2007278457A (en) 2006-04-11 2007-10-25 Bosch Rexroth Corp Variable capacity pump control method
JP2012031998A (en) 2011-08-19 2012-02-16 Bosch Rexroth Corp Method of controlling variable displacement pump

Also Published As

Publication number Publication date
EP2703652A4 (en) 2015-07-15
JP5877616B2 (en) 2016-03-08
CN103688064B (en) 2016-01-20
EP2703652A1 (en) 2014-03-05
CN103688064A (en) 2014-03-26
WO2013128622A1 (en) 2013-09-06
EP2703652B1 (en) 2017-10-04
KR20130142187A (en) 2013-12-27
JPWO2013128622A1 (en) 2015-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101638339B1 (en) Method for controlling variable displacement pump
US9429152B2 (en) Method for controlling variable displacement pump
JP5336558B2 (en) Control method of variable displacement pump
KR101015771B1 (en) Torque controller of three pump system for construction machinery
JP6023046B2 (en) Hydraulic system that shares instrument flow and steering flow
JP3434514B2 (en) Hydraulic drive of hydraulic working machine
KR101918434B1 (en) Hydraulic control equipment for construction machinery
JP5886976B2 (en) Work machine
EP3205780A1 (en) Shovel
US10393260B2 (en) Hydraulic control apparatus and method
JP7058783B2 (en) Hydraulic drive for electric hydraulic work machines
JP2007205464A (en) Control method of variable displacement pump
US10995474B2 (en) Construction machine
JP3745038B2 (en) Bleed-off control method using variable displacement pump
JP6367676B2 (en) Hydraulic circuit control device and hydraulic circuit control method
JP2015197185A (en) Hydraulic control device or work machine
WO2012057241A1 (en) Hydraulic pressure circuit control method
KR20180024695A (en) Contorl system for construction machinery and control method for construction machinery
JP6367677B2 (en) Hydraulic circuit control device and hydraulic circuit control method
JP7201878B2 (en) Hydraulic drive for construction machinery
JP4732625B2 (en) Hydraulic control equipment for construction machinery
JP2000170708A (en) Bleed-off control method using variable-displacement pump
JP7184725B2 (en) working machine
JP5974114B2 (en) Hydraulic control device for work machine
JPH1182414A (en) Hydraulic control device for working machine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant