WO1996027741A1

WO1996027741A1 - Systeme de commande hydraulique

Info

Publication number: WO1996027741A1
Application number: PCT/JP1996/000498
Authority: WO
Inventors: Genroku Sugiyama; Toichi Hirata
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 1996-09-12
Also published as: US5758499A; EP0773370A1; CN1147847A; CN1072778C; EP0773370B1; DE69628529T2; DE69628529D1; EP0773370A4; KR0167428B1

Description

明細書油圧制御装置技術分野

本発明は油圧ショベル、クレーン等の建設機械に搭載される油圧制御装置に係わり、特に、油圧駆動系の状態量に応じて油圧ポンプの押しのけ容積を制御するポンプレギユレ一夕を備えた油圧制御装置に関する。背景技術

油圧駆動系の状態量に応じて油圧ポンプの押しのけ容積を制御するポンプレギユレ一夕を備えた油圧制御装置としては、一般に、油圧駆動系の状態量に応じた圧力を第 1 の油圧信号として発生させる信号圧力発生装置と、この信号圧力発生装置からの第 1 の油圧信号を検出し第 1 の電気信号に変換する圧力検出装置と、この圧力検出装置からの第 1 の電気信号に応じて演算処理を行い第 2の電気信号を出力する制御ュニッ卜と、制御ュニッ卜からの第 2の電気信号に応じて駆動され油圧ポンプの押しのけ容積を制御するポンプレギュレー夕とを備えたものが知られている。一例として、実開平 5 — 6 4 5 0 6号公報に記載のものがあり、この従来技術では、油圧駆動系に含まれる流量制御弁としてセンターバイパスタイプの流量制御弁を用い、上記信号圧力発生装置としてセンタ一バイパスラインの下流側に絞りを設置し、上記圧力検出装置でその絞りにより発生したいわゆるネガコン圧力を上記第 1 の油圧信号として検出するとともに、上記制御ュニッ卜とポンプレギユレ一夕との間に上記第 2の電気信号に応じてパイロット圧力を第 2の油圧信号に変換する電磁比例弁を設け、この電磁比例弁からの第 2の油圧信号によりポンプレギュレータを駆動している。発明の開示

上記従来技術は、油圧駆動系の状態量に応じて油圧ポンプの押しのけ容積を制御する時に、制御ュニッ卜を用い、電気的に制御するので、油温補正等の機能を容易に付加できる等の利点を有している。しかし、制御ュニッ卜を用いて電気的に制御する場合は、圧力検出装置で第 1 の油圧信号を検出してから電磁比例弁を第 2の電気信号で駆動するまでが全て電気的な信号を用いて処理することになり、配線の接触不良、制御ュニッ卜の異常等、電気系統の故障が発生した場合には、ポンプレギユレ一夕が正常に作動しなくなり、油圧ポンプから常に最大流量が吐出され、油圧回路に過度の負担がかかつたり、あるいは常に最小流量が吐出され、作業に支障が発生したりするという問題がある。このような状態は、電気系統を修理しない限り改善できず、また、一般的に電気的な修理は機械的な修理に比較してトラブルシュ一卜が困難であるのは周知の通りである。

本発明の目的は、油圧駆動系の状態量に応じて油圧ポンプの押しのけ容積を制御する時に、制御ュニットを用い、電気的に制御する利点を有しながら、電気系統の故障時に容易に油圧的なバックアツプを行える油圧制御装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明は次の構成を採用する。すなわち、可変容量型の油圧ポンプ、この油圧ポンプから吐出される圧汕によって駆動される油圧ァクチユエ一夕、及び前記油圧ポンプから前記油圧ァクチユエ一夕に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁及び前記流量制御弁を操作するための操作手段を含む油圧駆動系と；この油圧駆動系の状態量に応じた圧力を第 1 の油圧信号として発生させる第 1 の信号圧力発生手段と；この第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号を検出し第 1 の電気信号に変換する圧力検出手段、この圧力検出手段からの第 1 の電気信号を入力して所定の演算処理を行い第 2の電気信号を出力する制御ュニッ卜、及び前記制御ュニッ卜からの第 2の電気信号に応じて駆動され前記油圧ポンプの押しのけ容積を制御するポンプレギユレ一夕を含むポンプ制御装置と；を備えた油圧制御装置において、前記ポンプ制御装置は制御ュニッ卜からの第 2の電気信号に応じて第 2の油圧信号を生成し、この第 2の油圧信号により前記ポンプレギユレ一夕を駆動する第 2の信号圧力発生手段を更に有し、前記ポンプレギユレ一夕の特性を、前記第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号によりポンプレギュレータが作動できるように設定し、前記制御ュニッ卜と第 2の信号圧力発生手段の特性を、前記第 2の信号圧力発生手段が発生する第 2の油圧信号の作動範囲が前記第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号の作動範囲とほぼ同一のレベルとなるように設定する。

好ましくは、前記ポンプレギユレ一夕は、前記油圧ポンプの押しのけ容積可変機構を作動させるァクチユエ一タと、このァクチユエ一夕の駆動を制御する制御用切換弁とを有し、前記制御用切換弁は制御スプールと、制御スプールの一端に設けられ前記第 2の油圧信号を入力する受圧部と、前記制御スプールの受圧部と反対側の端部に設けられた付勢手段とを備え、前記付勢手段の特性を、前記第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号により前記制御用切換弁が動作可能であり、かつ第 1 の油圧信号の作動範囲でポンプレギユレ一夕が前記油圧ポンプの押しのけ容積可変機構を作動できるように設定する。

また、好ましくは、前記制御ユニットは前記圧力検出手段からの第 1 の電気信号に基づいて、前記第 2の信号圧力発生手段が発生する第 2の油圧信号の作動範囲を前記第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号の作動範囲とほぼ同一のレベルとする値を演算し、この値を前記第 2の信号圧力発生手段が発生する第 2の油圧信号の目標値として前記第 2の電気信号に変換して前記第 2の信号圧力発生手段に出力する。

また、好ましくは、前記ポンプ制御装置は、前記第 2の信号圧力発生手段と前記圧力検出手段との間の分岐部から前記ポンプレギュレー夕の近くまで伸び前記第 1 の油圧信号を導く補助管路を更に有する。

更に、好ましくは、前記ポンプ制御手段は、前記圧力検出手段、制御ュニッ卜、第 2の信号圧力発生手段のいずれかに異常が発生したことを検出する異常検出手段と、前記第 1 及び第 2の油圧信号が導かれており、前記異常検出手段で異常が検出されないときは前記第 2の油圧信号を選択して前記ポンプレギユレータに作用させ、前記異常検出手段で異常が検出されると前記第 1 の油圧信号を選択して前記ポンプレギユレ一夕に作用させる切換え手段とを更に有する。この場合、前記異常検出手段は、例えば、前記油圧ポンプの押しのけ容積を検出する手段と、前記制御ュニッ卜で演算された目標押しのけ容積と前記検出手段で検出された押しのけ容積とを比較して異常を判定する手段とを有する。

また、前記第 1 の信号圧力発生手段は、例えば、前記第 1 の油圧信号として、前記油圧駆動系のセン夕一バイパス流量に応じたネガコン圧力を発生させる流れ抵抗手段を含む構成とする。

また、前記第 1 の信号圧力発生手段は、前記油圧ポンプの吐出圧力を導く管路と前記油圧駆動系の最大負荷圧力を導く管路とを含み、これら管路により前記第 1 の油圧信号として油圧ポンプの吐出圧力と油圧回路の最大負荷圧力との差圧を検出するものであってもよい。また、好ましくは、前記第 2の信号圧力発生手段は電磁比例弁とする。

以上のように構成した本発明では、制御ュニットを設けてポンプレギユレ一夕を制御するとともに、ポンプレギュレー夕の特性を、第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号によりポンプレギュレー夕が作動できるように設定し、制御ュニッ卜と第 2の信号圧力発生手段の特性を、第 2の信号圧力発生手段が発生する第 2の油圧信号の作動範囲が第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号の作動範囲とほぼ同一のレベルとなるように設定したので、正常時は、制御ュニットを介してポンプ吐出流量の電気的な制御が行えるとともに、電気系統の故障時は、第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号を第 2の信号圧力発生手段が発生する第 2 の油圧信号の代わりにポンプレギユレ一夕に導くことにより、ボンプレギユレ一夕は第 1 の油圧信号により故障前と同等の作動が可能となり、容易に油圧的なバックアップを行うことができ、機械のダゥンタイムを従来に比較して減ずることが可能となる。

第 2の信号圧力発生手段と圧力検出手段との間の分岐部から前記ポンプレギュレークの近くまで第 1 の油圧信号を導く補助管路を設けることにより、電気系統の故障時にその管路をポンプレギユレ一夕に接続することにより短時間で第 1 の信号圧力がポンプレギユレ —夕に導かれるので、ダウンタイムを更に減ずることが可能となる。異常検出手段で異常が検出されると第 1 の油圧信号を選択してポンプレギユレ一夕に作用させる切換え手段を設けることにより、故障時に自動的に第 1 の油圧信号がポンプレギユレ一夕に導かれるので、更にダウンタイムを減ずることが可能となる。

第 1 の油圧信号として油圧駆動系のセンターバイパス流量に応じたネガコン圧力を発生させる流れ抵抗手段を第 1 の信号圧力発生手段とすることにより、センターバイパス型の流量制御弁を備えた油圧駆動系でネガコン制御のポンプ制御装置を搭載するものに本発明を適用し、上記の作用が得られる。

油圧ポンプの吐出圧力を導く管路と油圧駆動系の最大負荷圧力を導く管路とを第 1 の信号圧力発生手段とし、前記第 1 の油圧信号として油圧ポンプの吐出圧力と油圧駆動系の最大負荷圧力との差圧を検出することにより、クローズドセンター型の流量制御弁を備えた油圧回路でロードセンシング制御のポンプ制御装置を搭載するものに本発明を適用し、上記の作用が得られる。図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の第 1 の実施例による油圧制御装置のシステム構成図である。

図 2は、図 1 に示す油圧制御装置におけるセンターバイパス流量とネガコン圧力（第 1 の油圧信号）との関係を示す図である。

図 3は、図 1 に示す油圧制御装置における流量制御弁ストロ一クとネガコン圧力（第 1 の油圧信号）との関係を示す図である。

図 4 は、図 1 に示す油圧制御装置のポンプ制御装置及びパイ口ット回路の詳細を示す回路図である。

図 5は、図 4 に示すポンプ制御装置の第 2の油圧信号とポンプ倾転量との関係を示す図である。

図 6は、図 1 に示す油圧制御装置の制御ュニッ卜の構成を示す図である。

図 7は、図 1 に示す油圧制御装置の制御ュニッ卜の演算処理内容を示す機能プロック図である。

図 8は、図 1 に示す電磁比例弁の流量制御弁ストロ一クと第 2の油圧信号との関係を示す図である。

図 9は、補助管路の先端部分の詳細及び電磁比例弁及びレギュレ

―夕の管路接続部の詳細を示す図である。

図 1 0は、図 1 に示す油圧制御装置の故障時の運転状態を示す図である。

図 1 1 は、図 4に示すポンプ制御装置の故障時の運転状態を示す図である。

図 1 2は補助管路とレギユレ一夕との接続部の詳細を示す図である。

図 1 3は、本発明の第 2の実施例による油圧制御装置のシステム構成図である。

図 1 4は、図 1 4に示す油圧制御装置のポンプ制御装置及びパイロット回路の詳細を示す回路図である。

図 1 5は、図 1 3に示す油圧制御装置の制御ュニッ卜の演算処理内容を示す機能ブロック図である。

図 1 6 は、本発明の第 3の実施例による油圧制御装置のシステム構成図である。

図 1 7は、図 1 に示す油圧制御装置におけるポンプ吐出流量と差圧（第 1 の油圧信号）との関係を示す図である。

図 1 8は、図 1 6に示す油圧制御装置のポンプ制御装置及びパイロット回路の詳細を示す回路図である。

図 1 9は、図 1 8に示すポンプ制御装置の第 2の油圧信号とポンプ傾転量の増分との関係を示す図である。

図 2 0は、図 1 に示す油圧制御装置の制御ュニッ卜の構成を示す図である。

図 2 1 は、図 1 に示す油圧制御装置の制御ユニットの演算処理内容を示す機能ブロック図である。図 2 2は、電磁比例弁及びレギュレー夕の管路接続部の詳細及び差圧センサと差圧検出用管路との接続部の詳細を示す図である。

図 2 3は、図 1 6に示す油圧制御装置の故障時の運転状態を示す図である。

図 2 4は、図 1 8 に示すポンプ制御装置の故障時の運転状態を示す図である。

図 2 5は、差圧検出用管路とレギユレ一夕との接続部の詳細を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。まず、本発明の第 1 の実施例を図 1 〜図 1 0 により説明する。

図 1 において、本発明の第 1 の実施例による油圧制御装置は、押しのけ容積可変機構（以下、斜板で代表させる） 1 aを有する可変容量型の油圧ポンプ 1 と、この油圧ポンプ 1 から吐出される圧油によつて駆動される油圧ァクチユエ一夕、例えば油圧シリンダ 2 と、油圧ポンプ 1 から油圧シリンダ 2 に供給される圧油の流れを制御するセン夕一バイパス型の流量制御弁 3 と、この流量制御弁 3のセンターバイパスを貫通するセンターバイパスライン 4 と、流量制御弁 3を駆動する操作レバー 3 a とで構成される油圧駆動系を有し、セン夕一バイパスライン 4の上流側は油圧ポンプ 1 に接続され、下流側はタンクに接続されている。また、流制御弁 3 は操作レバー 3 a の操作方向及び操作に応じた位 Είに切換えられる。なお、本実施例の油圧制御装置は建設機械、例えば汕圧ショベルに搭載されるものであり、油圧駆動系は複数の作業部材を駆動すベく複数の油圧ァクチユエ一夕及び流量制御弁を含むのもであるが、図示の簡略化のため 1 つの油圧ァクチユエ一夕及び流量制御弁のみを示している。また、本実施例の油圧制御装置は、センターバイパスライン 4の下流側に設置され、センタ一バイパスライン 4を流れるセンターパィパス流量 Q t が通過する際に第 1 の油圧信号としてネガティブコン卜ロール圧力（以下、ネガコン圧力と略す） P c oを発生させる固定絞り 1 0 と、このネガコン圧力 P c oを検出し第 1 の電気信号に変換する圧力センサ 1 1 と、油圧駆動系の油温を検出する油温センサ 1 2 と、圧力センサ 1 1 からの第 1 の電気信号及び油温センサ 1 2からの電気信号を入力して所定の演算処理を行い第 2の電気信号を出力する制御ュニッ卜 1 3 と、パイロッ卜圧力を発生するパイロット回路 1 4 と、制御ユニット 1 3からの第 2の電気信号により作動し、当該第 2の電気信号に応じてパイロット圧力を第 2の油圧信号 P c に変換する電磁比例弁 1 5 と、この電磁比例弁 1 5からの第 2の油圧信号が管路 5 0を介して与えられ、その第 2の油圧信号により駆動されるポンプレギユレ一夕 1 6 とで構成されるポンプ制御装置 5 0を備えている。

流量制御弁 3が中立位置にあるときはセンターバイパスライン 4 の通路を全開し、センターバイパスライン 4を流れる流量 Q t は最大となるる。流量制御弁 3が操作レバー 3 a により中立位置から操作されるにしたがってセンタ一バイパスライン 4の通路が絞られ、センタ一バイパス流量 Q t もこれに応じて減少し、流量制御弁 3力、フルストロ一ク位置ではセンタ一バイパスライン 4 の通路が全閉され、セン夕一バイパス流量 Q t は 0 となる。一方、セン夕一バイパス流量 Q t が固定絞り 1 0を通過する際に発生する第 1 の油圧信としてのネガコン圧力 P し' 0は、図 2に示すように、流量 Q t の ¾ 加に応じて増加する。このため、固定絞り 1 0で発生するネガコン圧力 P c oは、図 3 に示すように、流量制御弁 3が中立位置にあるときには最高となり、流量制御弁 3が中立位置から操作されるにしたがって減少し、流量制御弁 3がフルストローク位置に操作されると最低となる。このようにネガコン圧力 P c oは油圧駆動系の状態量である流量制御弁 3のストローク量（要求流量）に応じて変化し、本実施例のポンプ制御装置はこの圧力を用いて油圧ポンプ 1 の吐出流量を制御する。

以上のポンプ制御装置において、固定絞り 1 0の絞りの温度特性は図 2に示すようであり、粘度の影響により低温ではネガコン圧力 P c oは高く、高温では低くなる。

また、ポンプレギユレ一夕 1 6は、図 4に示すように、斜板 l a を作動させるァクチユエ一タ 1 7 と、このァクチユエ一夕 1 7に管路 2 0 a， 2 0 bを介して接続されァクチユエータ 1 7の駆動を制御する制御用切換弁 1 8 とを有している。ァクチユエ一夕 1 7は、斜板 1 aに作動的に連結され、両端の受圧面積の異なるサーボビストン 1 7 a と、サーボピストン 1 7 aの小径側の端部を収納する小径側室 1 7 b と、サ一ボピストン 1 7 aの大径側の端部を収納する大径側室 1 7 c とで構成され、小径側室 1 7 bが管路 2 0 aに接続され、大径側室 1 7 cが管路 2 O bに接続されている。制御用切換弁 1 8は制御スプール 1 8 a と、制御スプール 1 8 aの両端に設けられた受圧部 1 8 b, 1 8 c と、制御スプール 1 8 aの受圧部 1 8 c側の端部に設けられたバネ 1 8 dと、制御スプール 1 8 aの外周に摺動自在に嵌合されたフィードバックスリーブ 1 8 e とで構成され、受圧部 1 8 bには電磁比例弁 1 4から出力された第 2の油圧信号 P cが導かれ、受圧部 1 8 cはタンクに接続され、フィ一ドバックスリーブ 1 8 eはリンク 1 9を介してサ一ボピストン 1 7 a に接続され、サーボピストン 1 7 aに連動して作動する。

パイロッ卜回路 1 3はパイロッ卜ポンプ 1 3 a とパイロットリリ —フ弁 1 3 b とで構成され、パイロッ卜リリーフ弁 1 3 bの設定に応じたパイロッ卜圧力が得られる。

上記のポンプレギユレ一夕 1 6で油圧ポンプ 1 が制御されるときの第 2の油圧信号 P c に対する斜板 1 aの傾転量 Θの特性は、図 5 に示すようになる。すなわち、電磁比例弁 1 4 よりある第 2の油圧信号 P cが出力されたとき、この第 2の油圧信号 P c により受圧部 1 8 bに発生する油圧力とこの油圧力に対向してバネ 1 8 dが付勢する力との釣り合いで、制御スプール 1 8 aの位置が決定する。このとき、第 2の油圧信号 P c の圧力がそれまでの圧力より低くなると、制御スプール 1 8 aはスリーブ 1 8 e に対して図示左側の位置に動かされ、管路 2 0 aを介して小径側室 1 7 bにパイロット回路 1 3のパイ口ッ卜圧力が導かれ、大径側室 1 7 c は管路 2 0 bを介してタンクに連絡し、サーボピストン 1 7 aを図示左方の斜板 1 a の傾転量を増加させる方向に移動させる。逆に、第 2の油圧信号 P cの圧力がそれまでの圧力より高くなると、制御スプール 1 8 a はスリーブ 1 8 e に対して図示右側の位置に動かされ、管路 2 0 a , 2 0 bを介して小径側室 1 7 b と大径側室 1 7 c にパイロッ卜回路 1 3の同じパイロット圧力が導かれ、その受圧面積差によりサ一ボピストン 1 7 aを図示右方の斜板 1 aの傾転量を減少させる方向に移動させる。また、このように制御スプール 1 8 a とスリーブ 1 8 e との間のずれの方向に応じてサーボビストン 1 7 aが移動するとき、サーボピストン 1 7 aはリンク 1 9を介してそのずれを無くす方向にスリーブ 1 8 e を移動させ、制御スプール 1 8 a の釣り合い位置にスリーブ 1 8 e を停止させ、油圧ポンプ 1 の斜板 1 aの倾転量が定まる。この結果、第 2の油圧信号 P c と斜板 1 aの傾転量 S の関係は、図 5 に示すように、第 2の油圧信号 P c の圧力が低下するにしたがって斜板 1 aの傾転量 0が増加する関係となる。

制御ユニット 1 3はマイクロコンピュータで構成され、図 6 に示すように、圧力センサ 1 1から出力される第 1の電気信号と、油温センサ 1 2からの出力される電気信号とを入力しこれらをデジタル信号に変換する AZDコンバータ 1 3 a と、中央演算装置（ C P U) 1 3 b と、制御手順のプログラムを格納するリードオンリ一メモリ ( R OM 1 3 c ) と、演算途中の数値を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ R AM) 1 3 d と、出力用の 1 0インタ一フエイス 1 3 e と、上述の電磁比例弁 1 5に接続される増幅器 1 3 gとを備えている。

制御ュニッ卜 1 3の中央演算装置 1 3 bで行われる演算処理機能を図 7に機能ブロック図で示す。図 7において、ブロック 1 0 0では油温センサ 1 2からの電気信号を入力し、図示のような温度補正テーブルを用いて油温 Tに応じたネガコン圧力の補正値 Δ P c oを演算する。温度補正テーブルは、一般的に油圧機械が作動するときの油圧駆動系の油温 5 0ての時の補正値 Δ Ρ c 0を 0 とし、それより低温側ではマイナスの補正値 Δ P c 0を演算し、高温側ではブラスの補正値 Δ P c 0を演算する設定となっている。加算部 1 0 1では、このようにして求めた補正値 Δ Ρ c oを圧力センサ 1 1からの第 1 の電気信号によるネガコン圧力 P c 0に加算してネガコン圧力を温度補正し、ブロック 1 0 2で補正後のネガコン圧力 P e l を電磁比例弁 1 5の第 2の油圧信号 P zの目標値として、この値 P c ] に応じた第 2の電気信号 Eを求め、これを電磁比例弁 1 5に出力する。

電磁比例弁 1 5が第 2の電気信号 Eにより作動するときの流量制御弁 3のス卜ローク量と電磁比例弁 1 5から出力される第 2の油圧信号 P c との関係を図 8に示す。電磁比例弁 1 5が出力する第 2の油圧信号 P cは、図 3に示す固定絞り 1 0の特性と同様に、流量制御弁 3が中立位置にあるときには最高となり、流量制御弁 3が中立位置から操作されるにしたがって減少し、流量制御弁 3がフルス卜ローク位置に操作されると最低となる関係となっている。

以上において、ポンプレギユレ一タ 1 6の特性は、ポンプレギュレータ 1 6が固定絞り 1 0の発生する第 1 の油圧信号、すなわちネガコン圧力 P c 0により動作できるように設定され、制御ュニット 1 3 と電磁比例弁 1 5の特性は、電磁比例弁 1 5が発生する第 2の油圧信号 P cの作動範囲が固定絞り 1 0が発生するネガコン圧力 P c 0の作動範囲とほぼ同一のレベルとなるように設定されている。すなわち、ポンプレギユレ一夕 1 6は、前述したように、第 2の油圧信号 P cの圧力が低下するにしたがって斜板 1 aの傾転量 0が増加するように構成されており（図 5参照）、ネガコン圧力 P c 0 は、図 3に示すように流量制御弁 3が中立位置から操作されるにしたがって低下するので、ポンプ吐出流量を増減させる時のポンプレギユレ一夕 1 6の入力信号（第 2の油圧信号 P c ) の変化とネガコン圧力 P c 0の変化は対応しており、ポンプレギユレ一夕 1 6 は圧力のレベルを合わせれば第 2の油圧信号 P ; に代えてネガコン圧力 P c 0を使用可能な構造となっている。そこで、まず、ポンプレギユレ一夕 1 6の制御用切換弁 1 8のバネ 1 8 dの特性は、固定絞り 1 0が発生するネガコン圧力 P c oにより制御用切換弁 1 8が動作可能であり、かつ油圧駆動系の油温 5 0ての時のネガコン圧力 P c 0の作動範囲でポンプレギユレ一夕 1 6が図 5 に示す特性を発揮できるように設定されている。

一例として、本実施例では、ハ°イロッ卜回路 1 4のパイロット圧力を従来通りの例えば 5 0 K g Z c m ² とし、このパイロット圧力を用いて電磁比例弁 1 5が発生させる第 2の油圧信号 P c でポンプレギユレ一夕 1 6が動作可能とするため、固定絞り 1 0の絞り度合いを従来より緩くし（開口面積を大きくし）、センタ一バイパス流量 Q t に応じて概ね 0〜 5 0 K g / c m ² の作動範囲を持つ第 1の油圧信号（ネガコン圧力） P c oを発生できるように設定し、ポンプレギユレ一夕 1 6においてこの 0〜 5 0 K g Z c m² の作動範囲を持つ油圧信号でポンプレギユレ一夕 1 6が図 5に示す特性を発揮できるようにバネ 1 8 dの特性を設定している。

次に、制御ュニット 1 3は、上記のようにブロック 1 0 2で補正後のネガコン圧力 P c 1を電磁比例弁 1 5の第 2の油圧信号 P zの目標値として、この値 P c 1 に応じた第 2の電気信号 Eを出力し、電磁比例弁 1 5はその第 2の電気信号 Eにより作動するが、制御ュ二、ソト 1 3においては第 2の油圧信号 P zの目標値として固定絞り 1 0が発生する第 1の油圧信号 P c 0 とほぼ同じレベルの作動範囲を持つ値を計算し、電磁比例弁 1 5では同様に P c oとほぼ同じレベルの作動範囲を持つ第 2の油圧信号 P cを発生するようにしている。

具体的には、上記の例では、電磁比例弁 1 5は 5 0 K g Z c m² のパイロッ卜圧力を用いて 0〜 5 0 K gノ c m² の作動範囲を持つ第 2の油圧信号 P cを発生する。

なお、固定絞り 1 0の設定は従来通りとし、ポンプレギユレ一夕 1 6のバネ 1 8 dの特性や制御ュニッ卜 1 3及び電磁比例弁 1 5の特性をそれに適合するよう変更してもよい。この場合は、電磁比例弁 1 5が出力する第 2の油圧信号の圧力レベルを上記固定絞り 1 0 の特性に合わせることが必要であるので、パイロット回路 1 4 もそれに適合したパイロッ卜圧力を発生できるように設定を変更する必要がある。また、固定絞り 1 0の設定とポンプレギユレ一夕、制御ュニッ卜及び電磁比例弁 1 5の特性の設定の両方を変更してもよい。

図 1 に戻り、固定絞り 1 0 と圧力センサ 1 1 との間に分岐部 2 1 を設け、この分岐部 2 1からポンプレギユレ一夕 1 6の近くまでネガコン圧力 P c oを導く補助管路 2 2が設けられている。

図 9に補助管路 2 2の先端部分の詳細及び電磁比例弁 1 5及びレギユレ一夕 1 6の管路接続部の詳細を示す。補助管路 2 2の先端には内側に雌ネジの切られた開口部を有し外側にナツト部 6 0 a を有する口金 6 0が取り付けられ、口金 6 0の開口部にプラグ 6 1 をネジ結合することにより管路 2 2の先端は閉じられている。プラグ 6 1 はナツ卜部 6 1 a と雄ネジの切られた挿入部 6 1 bを有し、この挿入部 6 1 bを口金 6 0の開口部に挿入し、ナツ卜部 6 0 a又は 6 1 aを回すことによりプラグ 6 1 は口金 6 0にネジ結合される。レギユレ一夕 1 6の管路 5 0 との接続部にはアダプタ 6 5が取り付けられ、アダプタ 6 5はプラグ 6 1 と同様にナツト部 6 5 a と雄ネジの切られた挿入部 6 5 bを有している。一方、管路 5 0の対応する端部には口金 6 0 と同様の口金 6 7が取り付けられ、口金 6 7 は内側に雌ネジの切られた開口部を有し外側にナツト部 6 7 aを有し、アダプタ 6 5の挿入部 6 5 bに口金 6 7の開口部を挿入し、ナッ卜部 6 7 aを回すことにより口金 6 7 はアダプタ 6 5にネジ結合される。電磁比例弁 1 5 と管路 5 0 との接続部も同様である。

以上のように構成した本実施例では、流量制御弁 3が中立位置にあり、センターバイパス流量 Q t が多いときは、図 3、図 5及び図 8の関係から分かるように油圧ポンプ 1 の押しのけ容積を減少させ、流量制御弁 3が中立位置から操作されセン夕一バイパス流量 Q t が減少するにしたがつて油圧ポンプ 1 の押しのけ容嵇を増加させ、以て要求流量に応じて油圧ポンプ 1 の吐出流量が制御される。

また、図 2 に示したように、油圧駆動系の油温が 5 0 °Cより低いときはネガコン圧力 P c 0は高く、 5 0 °Cより高いときはネガコン圧力 P c 0が低くなる。このため、温度補正を行わないと油圧ポンプ 1 の吐出流量が正確に制御できなくなる。本実施例では、上記のように油圧駆動系の油温を検出し、制御ュニッ卜 1 3 内でネガコン圧力 P c oを温度補正しているので、油圧駆動系の油温の影響を補正し、油圧ポンプ 1 の吐出流量を正確に制御することができる。

そして、圧力センサ 1 1、制御ュニット 1 3、電磁比例弁 1 5の異常、または配線の接触不良等、電気系統の故障時は、図 1 0及び図 1 1 に示すように、電磁比例弁 1 4 とポンプレギユレ一夕 1 6の制御用切換弁 1 8 との接続を切り離し、補助管路 2 2を制御用切換弁 1 8 に接続し、固定絞り 1 0で発生したネガコン圧力 P c oを制御用切換弁 1 8に直接導く。これにより、上記のようにポンプレギユレ一タ 1 6の特性と制御ュニッ卜 1 3及び電磁比例弁 1 5の特性を設定していることから、ポンプレギユレ一夕 1 6はネガコン圧力 P c 0により一般的な作業時の油温条件下では故障前と同等の作動が可能となる。

図 1 2に補助管路 2 2 とレギユレ一夕 1 6 との接続部の詳細を示す。補助管路 2 2をレギユレ一夕 1 6 に接続するには、まず補助管路 2 2の先端の口金 6 0を塞ぐプラグ 6 1 を取り外すと共に、レギユレ一夕 1 6のアダプタ 6 5から管路 5 0の口金 6 7を取り外し、次いで補助管路 2 2の口金 6 0をアダプタ 6 5に連結する。この連結は、アダプタ 6 5の挿入部 6 5 bに口金 6 0の開口部を差し込み、ナツト 6 0 aを回しネジ結合することにより行われる。このとき、管路 5 0側の口金 6 7 にはプラグ 6 1 と同様なプラグ 6 1 Aを差し込んでネジ結合し、口金 6 7の開口部を塞いでおくことが好ましい。

以上のように本実施例によれば、油圧駆動系の状態量に応じて油圧ポンプの押しのけ容積を制御する時に、制御ュニットを用い電気的に制御する利点を有しながら、電気系統の故障時に容易に油圧的なバックアップを行うことができ、機械のダウンタイムを従来に比較して減ずることが可能となり、また一般的な作業時での油温条件下においては故障前と同等の性能を発揮できる。

本発明の第 2の実施例を図 1 3〜図 1 5 により説明する。図中、図 1、図 4及び図 7 に示した部材及び機能と同等のものには同じ符号を付している。

本実施例の油圧制御装置においては、ポンプ制御装置 5 0 Aは、図 1 3及び図 1 4 に示すように、第 1 の実施例の構成に加えて、油圧ポンプ 1 の斜板 1 aの傾転位置を検出する傾転位置センサ 3 0 と、電磁比例弁 1 5及び補助管路 2 2 とポンプレギユレ一夕 1 6 との間に接続された電磁切換弁 3 1 とを更に備えている。電磁切換弁 3 1 は、図 1 4 に示すように、電磁比例弁 1 5からの第 2の油圧信号 P c と固定絞り 1 0で発生し補助管路 2 2 により導かれた第 1 の油圧信号 P c 0 とを選択的にポンプレギユレ一夕 1 6の制御用切換弁 1 8の受圧部 1 8 bに導く構成となっている。

制御ュニット 1 3 Aは、図 1 5 に示すように、ブロック 1 1 0で温度補正したネガコン圧力 P c 1 に対応する目標ポンプ傾転 Θ rを演算し、減算部 1 1 1 でこの目標傾転位置 0 r と傾転位置センサ 3 0からの電気信号による実傾転位置 Θ との差 Δ 0 ( 0 Γ — 0 ) を求め、ブロック 1 1 2でその差厶 0が予め設定した値の範囲内にあるときには電気系統は正常であると判断し、電磁切換弁 1 3 に切換信号は出力せず、ブロック 1 1 2でその差△ 0が予め設定した値よりも大きいときは電気系統に異常が発生したと判断し、電磁切換弁 1 3 に切換信号を出力する。電磁切換弁 1 3は切換信号がないときには図示の位置に保たれ、電磁比例弁からの第 2の油圧信号 P c を制御用切換弁 1 8 に導き、制御ュニット 1 3 Αから切換信号が出力されると図示の位置から切換えられ、固定絞り 1 0で発生したネガコン圧力 P c 0を制御用切換弁 1 8 に直接導く。

以上のように構成した本実施例では、電気系統が故障すると自動的にネガコン圧力 P c 0がポンプレギユレ一夕 1 6に導かれるので、更にダウンタイムを減ずることが可能となる。

本発明の第 3の実施例を図 1 6〜図 2 5 により説明する。図中、図 1、図 4、図 6、図 9、図 1 1 に示した部材と同等の部材には同じ符号を付している。本実施例はロードセンシング制御の油圧駆動系を持つ油圧制御装置に本発明を適用したものである。

図 1 6において、本実施例の油圧制御装置は、可変容量型の油圧ポンプ 1 と、油圧シリンダ 2 と、油圧ポンプ 1 から油圧シリンダ 2 に供給される圧油の流れを制御するクローズドセンター型の流量制御弁 3 B と、油圧ポンプ 1 とこの流量制御弁 3 B との間に設置され流量制御弁 3 Bの前後差圧を補償する圧力補償弁 3 7 と、油圧ボンプ 1 の吐出管路に接続され、油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P d と最大負荷圧力 P 1 との差圧を所定値（最大差圧） A P max 内に制限するァンロード弁 3 8 と、流量制御弁 3 Βを駆動する操作レバー 3 a とで構成される油圧駆動系を有し、この油圧駆動系には図示しない他の 1つまたは複数の油圧ァクチユエ一夕及びこれに対応する流量制御弁、圧力補償弁が接続されている。

また、本実施例の油圧制御装置は、油圧シリンダ 2の負荷圧力を導入する管路 3 9 a、この管路 3 9 a と他のァクチユエ一夕に係わる同様な管路に接続され、上記油圧駆動系の最大負荷圧力 P 1 を選択するシャトル弁 4 0、シャトル弁 4 0で選択された最大負荷圧力 P 1 が導かれる管路 4 1 及び油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dが導かれる管路 4 2 と、管路 4 1 に導かれた最大負荷圧力と管路 4 2 に導かれたポンプ吐出圧力との差圧 Δ Pを第 1 の油圧信号として検出し第 1 の電気信号に変換する差圧センサ 4 3 と、油圧駆動系の油温を検出し第 2の電気信号に変換する油温センサ 1 2 と、油圧ポンプ 1 の斜板 1 aの傾転位置を検出する傾転位置センサ 3 0 と、差圧センサ 4 3からの第 1 の電気信号、油温センサ 1 2及び傾転位置センサ 3 0からの電気信号を入力して所定の演算処理を行い第 2の電気信号を出力する制御ュニット 1 3 B と、制御用のパイロット圧力を発生するパイロット回路 1 4 と、制御ュニッ卜 1 3 Bからの第 2の電気信号により作動し、当該第 2の電気信号に応じてパイロット圧力を第 2の油圧信号 P z に変換する電磁比例弁 1 5 と、この電磁比例弁 1 5からの第 2の油圧信号により駆動されるポンプレギユレ一夕 1 6 B とで構成されるポンプ制御装置 5 0 Bを備えている。

流量制御弁 3 Bが中立位置にあり閉じられているときは管路 3 9 a にはタンク圧が導かれ、他のァクチユエ一タも駆動されていないとするとシャトル弁 4 1 により選択される最大負荷圧力もタンク圧となり、油圧ポンプ 1 の吐出圧力と最大負荷圧力との差圧 Δ Ρは最大となる。流量制御弁 3 Bが操作されると流量制御弁 3 Bのスト口ーク量（要求流量）に応じた流量が油圧シリンダ 2に供給され、油圧ポンプ 1 の吐出流量が要求流量より少ないと油圧ポンプ 1 の吐出圧力が低下し、差圧 Δ Ρは減少する。一方、油圧ポンプの吐出圧力が増加し、ポンプ吐出流量が要求流量より多くなると油圧ポンプ 1 の吐出圧力は上昇し、差圧 Δ Ρは増加する。このように最大負荷圧力とポンプ吐出圧力との差圧 Δ Ρは油圧駆動系の状態量である流量制御弁 3のストローク量に応じて変化し、本実施例のポンプ制御装置はこの差圧 Δ Pを用いて油圧ポンプ 1 の吐出流量を制御する。ここで、上記の管路 4 1 と管路 4 2は油圧駆動系の状態量に応じた圧力〔差圧）を第 1 の油圧信号として発生させる第 1 の信号圧力発生手段を構成する。

以上のポンプ制御装置において、差圧 Δ Pを用いて油圧ポンプ 1 の吐出流量 Q pを制御するときの温度特性は図 1 7 に示すようであり、粘度の影響により同じ油圧ポンプの吐出流量 Q pに対して低温では差圧 Δ Ρは高く、高温では低くなる。

また、ポンプレギユレ一夕 1 6 Bは、図 1 8 に示すように、斜板 1 aを作動させるァクチユエ一夕 1 7 と、このァクチユエ一夕 1 7 に管路 2 0 a , 2 O bを介して接続されァクチユエ一夕 1 7の駆動を制御する制御用切換弁 1 8 B とを有している。ァクチユエ一夕 1 7の構成は第 1 の実施例と同じである。制御用切換弁 1 8 Bは制御スプール 1 8 a と、制御スプール 1 8 aの両端に設けられた受圧部 1 8 b , 1 8 c と、制御スプール 1 8 aの受圧部 1 8 c側の端部に設けられポンプレギュレ一タ 1 6 Bの特性を設定するバネ 1 8 d とで構成され、受圧部 1 8 bには電磁比例弁 1 4から出力された第 2 の油圧信号 P zが導かれ、受圧部 1 8 c はタンクに接続されている < 上記のポンプレギユレ一夕 1 6で油圧ポンプ 1 が制御されるときの第 2の油圧信号 P z に対する斜板 1 aの傾転量 0の増分の特性は、図 1 9に示すようになる。すなわち、電磁比例弁 1 4 よりある第 2の油圧信号 P z が出力され、この第 2の油圧信号 P zの圧力がバネ 1 8 dの設定値△ P s よりも小さいときは、制御スプール 1 8 aは図示左側の位置に動かされ、管路 2 0 aを介して小径側室 1 7 bにパイロット回路 1 3のパイ口ッ卜圧力が導かれ、大径側室 1 7 c は管路 2 0 bを介してタンクに連絡し、サ一ボピストン 1 7 a を図示左方の斜板 1 aの傾転量を増加させる方向に移動させる。逆に、第 2の油圧信号 P z の圧力がバネ 1 8 dの設定値 Δ P s よりも大きいときは、制御スプール 1 8 a は図示右側の位置に動かされ、管路 2 0 a , 2 0 bを介して小径側室 1 7 b と大径側室 1 7 にパィロット回路 1 3の同じパイロット圧力が導かれ、その受圧面積 ¾ によりサ一ボピストン 1 7 a を図示右方の斜板 1 aの傾転量を減少させる方向に移動させる。第 2の油圧信号 P zの圧力がバネ 1 8 d の設定値△ P s と等しいときは、制御スプール 1 8 a は図示の位置に保たれ、サーボピストン 1 7 aを図示の位置に保持しその時の斜板 1 aの傾転量を保持する。この結果、第 2の油圧信号 P z と斜板 1 aの傾転量 0の増分厶 S との関係は、図 1 9に示すように、バネ 1 8 dの設定値 Δ Ρ sを境にして第 2の油圧信号 P zの圧力が設定値 Δ P s よりも小さくなるにしたがって増分 Δ Sがプラスの方向に増加し、第 2の油圧信号 P zの圧力がバネ 1 dの設定値 Δ Ρ s よりも大きくなるにしたがって増分がマイナスの方向に減少する関係となる。

制御ュニット 1 3 Bはマイクロコンピュータで構成され、図 2 0 に示すように、差圧センサ 4 3から出力される第 1 の電気信号と、油温センサ 1 2及び傾転位置センサ 3 0からの出力される電気信号とを入力しこれらをデジタル信号に変換する A/Dコンバータ 1 3 a と、中央演算装置（ C P U ) 1 3 bと、制御手順のプログラムを格納するリードオンリ一メモリ（ R OM 1 3 c ) と、演算途中の数値を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ R AM) 1 3 d と、出力用の I /Oインターフェイス 1 3 e と、上述の電磁比例弁 1 5 に接続される増幅器 1 3 gとを備えている。

制御ュニッ卜 1 3の中央演算装置 1 3 bで行われる演算処理機能を図 2 1 に機能ブロック図で示す。図 2 1 において、ブロック 2 0 0では油温センサ 1 2からの電気信号を入力し、図示のような温度補正テーブルを用いて油温 Tに応じた目標差圧△ P oを演算する。温度補正テーブルは、一般的に油圧機械が作動するときの油圧駆動系の油温 5 0 の時の目標差圧 Δ Ρ 0を上記ポンプレギュレ一夕 1 6 Bのバネ 1 8 dの設定値 Δ P s に一致させ、それより低温側では Δ P s より大きい目標差圧△ P 0を演算し、高温側では Λ P s より小さい目標差圧 Δ P 0を演算する設定となっている。減算部 2 0 1 では、このようにして求めた目標差圧 Δ Ρ οから差圧センサ 4 3からの第 1 の電気信号による差圧 Δ Ρを減算して差圧偏差 Δ ( Δ Ρ ) を求め、更にブロック 2 0 5及び加算部 2 0 6 において積分制御により油圧ポンプ 1 の目標傾転位置 0 0を演算し、減算部 2 0 7 においてその目標傾転位置 0 0 と傾転位置センサ 3 0で検出した実際の傾転位置 S とを比較して偏差 Zを求め、ブロック 2 0 8において図示のようなテーブルを用いて偏差 Zに応じた電磁比例弁比例弁 1 5 の第 2の油圧信号 P z の目標値 P z 1 を求め、ブロック 2 0 9 において目標値 P z l に応じた第 2の電気信号 Eを求め、これを電磁比例弁 1 5 に出力する。なお、ブロック 2 0 3は積分制御演算のための積分係数 K i を出力する部分であり、ブロック 2 0 5ではこの積分係数に差圧偏差 Δ ( Δ Ρ ) を乗じて目標傾転位置の増分 Δ 0 Δ P を求め、ブロック 2 0 6では前回演算した斜板目標位置 S oにその増分を加算し、今回の斜板目標位置を求める。

以上において、ポンプレギユレ一夕 1 6 Bの特性は、第 1 の信号圧力発生手段である管路 4 1， 4 2が発生する第 1 の油圧信号、すなわち最大負荷圧力 P 1 とポンプ吐出圧力 P d との差圧 Δ Ρにより動作できるように設定され、制御ュニッ卜 1 3 B と電磁比例弁 1 5 の特性は、電磁比例弁 1 5が発生する第 2の油圧信号 P zの作動範囲が差圧△ Pの作動範囲とほぼ同一のレベルとなるように設定されている。

すなわち、ポンプレギユレ一夕 1 6 Bは、前述したように、第 2 の油圧信号 P z の圧力がバネ 1 8 dの設定値△ P s よりも小さいときは斜板 1 aの傾転量を増加させ、逆に、第 2の油圧信号 P z の圧力がバネ 1 8 dの設定値△ P s よりも大きいときは斜板 1 aの傾転量を減少させるように構成されている。一方、差圧 Δ Ρはポンプ吐出流量が要求流量よりも少ないときは低下し、ポンプ吐出流量が要求流量より多いときは上昇する。したがって、ポンプ吐出流量を増減させる時のポンプレギユレ一夕 1 6 Bの入力信号（第 2の油圧信号 P z ) の変化とポンプ吐出流量が増減する時の差圧 Δ Pの変化は対応しており、ポンプレギユレ一夕 1 6 Bは圧力レベルを合わせれば第 2の油圧信号 P z に代えて差圧 Δ Pを使用可能な構造となつている。そこで、まず、ポンプレギユレ一夕 1 6 Bの制御用切換弁 1 8のバネ 1 8 dの特性は、差圧 Δ Pにより制御用切換弁 1 8が動作可能であり、かつ油圧駆動系の油温 5 0 の時の差圧 Δ Pの作動範囲でポンプレギユレ一夕 1 6 Bが図 1 7に示す特性を発揮できるように設定されている。ここで、差圧 Δ Ρはバネ 1 8 dの設定値 s に一致するよう制御されるので、この設定値 Δ P sはロードセンシング制御の目標差圧となる。

一例として、管路 4 1 , 4 2に 0〜 3 01 / ( 111 ² の差圧が発生するようにアンロード弁 3 8が設定されているとすると、ポンプレギユレ一夕 1 6 Bのバネ 1 8 dの特性は、初期設定で 2 0 K g Z c m ² 相当の力を発生し、 0〜 3 0 K g Z c m² の作動範囲を持つ差圧 Δ Pでポンプレギユレ一夕 1 6 Bが図 1 9に示す特性を発揮できるように設定されている。

次に、制御ュニット 1 3 Bにおいては、上記のようにプロック 2 0 8で図示のようなテーブルを用いて偏差 Zに応じた第 2の油圧信号 P zの目標値 P z l を演算し、この目標値 P z l に応じた第 2の電気信号 Eを出力している。ここで、ブロック 2 0 8のテーブルは. 偏差 Z = 0、すなわち目標倾転位置 0 0 と実際の傾転位置 0 との差がないときは、第 2の油圧信号の目標値 P z 1がポンプレギユレ一夕 1 6 Bの制御用切換弁 1 8のバネ 1 8 dの設定値 Δ Ρ s (すなわちブロック 2 0 0で設定された油温 5 0 °Cの時の目標差圧 Δ P 0 ) と等しくなり、 Z 0、すなわち目標傾転位置 (9 0 より実際の倾転位置 Θが少ないときは、第 2の油圧信号の目標値 P z 1 がバネ 1 8 dの設定値 Δ P s より小さくなり、 Z < 0、すなわち目標傾転位置 S oより実際の傾転位置 0が多いときは、第 2の油圧信号の目標値 P z 1がバネ 1 8 dの設定値 Δ P s より大きくなるように設定されている。また、電磁比例弁 1 5はこれから出力される第 2の油圧信号 P z力く、 Z = 0ではバネ 1 8 dの設定値厶 s に等しくなり、 Z > 0では、バネ 1 8 dの設定値 Δ s より小さくなり、 Zく 0では、ノくネ 1 8 dの設定値 A s より大きくなるように設定されており、これによりポンプレギユレ一夕 1 6 Bは、図 1 9に示す特性から、 Z = 0では斜板 1 aの傾転位置を保持し、 Z > 0では斜板 1 aの傾転量を増加させ、 Zく 0では斜板 1 aの傾転量を減少させる。

以上のように電磁比例弁 1 5が発生する第 2の油圧信号 P zはバネ 1 8 dの設定値 Δ Ρ ₅ (すなわちブロック 2 0 0で設定された油温 5 0ての時の目標差圧 Δ Ρ ο ) を中心にして変化するように設定され、また前述したようにバネ 1 8 dの特性は、油圧駆動系の油温 5 0 の時の差圧 Δ Ρの作動範囲でポンプレギユレ一タ 1 6 Bが図 1 9に示す特性を発揮できるように設定されているので、第 2の油圧信号 P zの作動範囲は差圧 Δ Pの作動範囲とほぼ同一のレベルとなる。

上記の例では、ブロック 2 0 8のテーブルの設定により、電磁比例弁 1 5は 0〜 3 0 !^ ₈ノじ m ² の作動範囲を持つ第 2の油圧信号 P zを発生する。

図 2 2に電磁比例弁 1 5及びレギユレ一タ 1 6 Bの管路接続部の詳細及び差圧センサ 4 3 と管路 4 1、 4 2 との接続部の詳細を示す ₍ 電磁比例弁 1 5及びレギユレ一夕 1 6 B と管路 5 0の接続部は図 9 に示した第 1 の実施例のものと同じで構造になっている。また、レギユレ一夕 1 6 Bのタンク側の管路 8 0 との接続部も同様であり、レギユレ一夕 1 6 Bの接続部にはアダプタ 6 5 Aが取り付けられ、タンクにいたる管路 8 0の先端には口金 5 7 Aが取り付けられ、両者はネジ結合されている。

一方、差圧センサ 4 3の管路 4 1， 4 2 との接続部にはアダプタ 7 0， 7 1が取り付けられ、アダプタ 7 0， 7 1 は図 9に示したァグプタ 6 5 と同様にナツ卜部 7 0 a， 7 l a と雄ネジの切られた挿入部 7 0 b， 7 l bを有している。一方、管路 4 1 , 4 2の対応する端部には図 9に示した口金 6 0 と同様の口金 7 2， 7 3が取り付けられ、口金 7 2， 7 3は内側に雌ネジの切られた開口部を有し外側にナツ卜部 7 2 a , 7 3 aを有し、アダプタ 7 0 , 7 1 の挿入部 7 0 b, 7 1 bに口金 7 2， 7 3の開口部を挿入し、ナット部 7 2 a , 7 3 aを回すことにより口金 7 2はアダプタ 7 0に、口金 7 3 はアダプタ 7 1 にそれぞれネジ結合される。

以上のように構成した本実施例においては、流量制御弁 3 Bが中立位置にあり閉じられているときは、差圧 Δ Pは最大になるので油圧ポンプ 1の押しのけ容積を最小に減少させ、流量制御弁 3 Bが中立位置から操作され差圧 Δ Pが低下するにしたがって油圧ポンプ 1 の押しのけ容積を増加させ、以て要求流量に応じて油圧ポンプ 1 の吐出流量が制御される。

また、図 1 7に示したように、油圧駆動系の油温が 5 0てより低いときは差圧 Δ Pは高く、 5 0てより高いときは差圧△ Pが低くなる。このため、温度補正を行わないと油圧ポンプ 1 の吐出流量が正確に制御できなくなる。本実施例では、上記のように油圧駆動系の油温を検出し、制御ュニッ卜 1 3 B內で目標差圧 Δ P oを温度補正しているので、油圧駆動系の油温の影響を補正し、油圧ポンプ 1 の吐出流量を正確に制御することができる。

そして、圧力センサ 1 1、制御ュニッ卜 1 3 B、電磁比例弁 1 5 の異常、または配線の接触不良等、電気系統の故障時は、図 2 3及び図 2 4に示すように、ポンプレギユレ一夕 1 6 Bの制御用切換弁 1 8 と電磁比例弁 1 5及びタンクとの接続、差圧センサ 4 3 と管路 4 1， 4 2 との接続を切り離し、管路 4 1を制御用切換弁 1 8の受圧部 1 8 cに接続し、管路 4 2を制御用切換弁 1 8の受圧部 1 8 b に接続する。これにより、上記のようにポンプレギユレ一夕 1 6 B の特性及び制御ュニッ卜 1 3 Bと電磁比例弁 1 5の特性が設定されていることから、ポンプレギユレ一夕 1 6 Bは差圧 Δ Pにより一般的な作業時の油温条件下では故障前と同等の作動が可能となる。図 2 5に管路 4 1， 4 2 とレギユレ一夕 1 6 Bとの接続部の詳細を示す。管路 4 1 , 4 2をレギユレ一タ 1 6 Bに接続するには、まず管路 4 1 , 4 2の口金 7 2, 7 3を差圧センサ 4 3のアダプタ 7 0， 7 1から取り外すと共に、管路 5 0 , 8 0の口金 6 7， 6 7 A をレギユレ一夕 1 6 Bのアダプタ 6 5, 6 5 Aから取り外し、次いで管路 4 1 , 4 2の口金 7 2, 7 3をアダプタ 6 5， 6 5 Aに先の実施例の場合と同様に連結する。このとき、差圧センサ 4 3は、ァダブ夕 7 0. 7 1 と取り外し、プラグ 7 4 , 7 5で閉塞しておくことが好ましい。また、電磁比例弁 1 5側では、管路 5 0側の口金 6 7をプラグで塞ぐ代わりに、管路 5 0及びアダプタを取り外し、プラグ 7 6で閉塞しても良い。

以上のように本実施例によっても、油圧駆動系の状態量に応じて油圧ポンプの押しのけ容積を制御する時に、制御ュニッ卜を用い電気的に制御する利点を有しながら、電気系統の故障時に容易に油圧的なバックアップを行うことができ、機械のダウンタイムを従来に比較して減ずることか可能となり、また一般的な作業時での油温条件下においては故障前とほぼ同等の性能を発揮できる。

なお、以上の実施例では、油圧駆動系の状態量に応じた圧力（第 1 の油圧信号）として、ネガコン圧力（図 1実施例）又はポンプ吐出圧と最大負荷圧力との差圧（図 1 6実施例）を用いたが、操作装置が発生するパイロット「Γ力でポンプレギユレータを駆動しポンプ吐出流量を制御する油圧駆動系にあっては、そのパイロッ卜圧力を油圧駆動系の状態量に応じた圧力（第 1 の油圧信号）として用いても良く、この場合にも同様の設定を行うことにより同様の効果が得られる。産業上の利用可能性

本発明によれば、油圧駆動系の状態量に応じて油圧ポンプの押しのけ容積を制御する時に、制御ュニットを用い電気的に制御する利点を有しながら、電気系統の故障時に容易に油圧的なバックアップを行うことができ、機械のダウンタイムを従来に比較して減ずることが可能となり、かつ一般的な作業時での油温条件下においては故障前とほぼ同等の性能を発揮できる。

Claims

請求の範囲

1 . 可変容量型の油圧ポンプ（1)、この油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される油圧ァクチユエ一夕（2)、前記油圧ポンプから前記油圧ァクチユエ一夕に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁（3)、及び前記流量制御弁を操作するための操作手段（3a)含む油圧駆動系と；この油圧駆動系の状態量に応じた圧力を第 1 の油圧信号として発生させる第 1 の信号圧力発生手段（10:41, 42)と；この第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号を検出し第 1 の電気信号に変換する圧力検出手段（11 :43)、この圧力検出手段からの第 1 の電気信号を入力して所定の演算処理を行い第 2の電気信号を出力する制御ュニッ卜（13; 13A; 13B)、及び前記制御ュニッ卜からの第 2の電気信号に応じて駆動され前記油圧ポンプの押しのけ容積を制御するポンプレギユレ一夕（16; 16B)を含むポンプ制御装置（50 ;50 A:50B)と；を備えた油圧制御装置において、

前記ポンプ制御装置（50;50A;50B)は前記制御ュニッ卜（13;13A; 13 B)からの第 2の電気信号に応じて第 2の油圧信号を生成し、この第 2の油圧信号により前記ポンプレギユレ一夕（16:16B)を駆動する第 2の信号圧力発生手段（15)を更に有し、

前記ポンプレギユレ一夕（16 : 16B)の特性を、前記第 1 の信号圧力発生手段（10;41, 42)が発生する第 1 の油圧信号によりポンプレギュレー夕が作動できるように設定し、前記制御ュニッ卜（13; 13A; 13B) と第 2の信号圧力発生手段（15)の特性を、前記第 2の信号圧力発生手段が発生する第 2の油圧信号の作動範囲が前記第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号の作動範囲とほぼ同一のレベルとなるように設定したことを特徴とする油圧制御装置。

2. 請求項 1 記載の油圧制御装置において、前記ポンプレギユレ一夕（16;16B)は、前記油圧ポンプ（1)の押しのけ容積可変機構（la)を作動させるァクチユエ一夕（17)と、このァクチユエ一夕の駆動を制御する制御用切換弁（18; 18B)とを有し、前記制御用切換弁は制御スプール（18a)と、制御スプールの一端に設けられ前記第 2の油圧信号を入力する受圧部（18b)と、前記制御スプールの受圧部と反対側の端部に設けられた付勢手段（18d)とを備え、前記付勢手段の特性を、前記第 1 の信号圧力発生手段（10 :41, 42)が発生する第 1 の油圧信号により前記制御用切換弁（18;18B)が動作可能であり、かつ第 1 の油圧信号の作動範囲でポンプレギュレー夕（16; 16B)が前記油圧ポンプ（1) の押しのけ容積可変機構（la)を作動できるように設定したことを特徴とする油圧制御装置。

3. 請求項 1 記載の油圧制御装置において、前記制御ユニット（1 3;13 ；138)は前記圧カ検出手段（11;43)からの第 1 の電気信号に基づいて、前記第 2の信号圧力発生手段（15)が発生する第 2の油圧信号の作動範囲を前記第 1 の信号圧力発生手段が発生する第 1 の油圧信号の作動範囲とほぼ同一のレベルとする値を演算し、この値を前記第 2の信号圧力発生手段が発生する第 2の油圧信号の目標値として前記第 2の電気信号に変換して前記第 2の信号圧力発生手段に出力することを特徴とする油圧制御装置。

4. 請求項 1 記載の油圧制御装置において、前記ポンプ制御装置 (50)は、前記第 2の信号圧力発生手段（15)と前記圧力検出手段（11 ) との間の分岐部から前記ポンプレギユレ一夕（16)の近くまで伸び、前記第 1 の油圧信号を導く補助管路（22)を更に有することを特徴とする油圧制御装置。

5. 請求項 1記載の油圧制御装置において、前記ポンプ制御手段 (50A)は、前記圧力検出手段（11)、制御ュニット（13A)、第 2の信号圧力発生手段（15)のいずれかに異常が発生したことを検出する異常検出手段（30, 110， 111， 112)と、前記第 1 及び第 2の油圧信号が導かれており、前記異常検出手段で異常が検出されないときは前記第 2 の油圧信号を選択して前記ポンプレギユレ一夕（16)に作用させ、前記異常検出手段で異常が検出されると前記第 1 の油圧信号を選択して前記ポンプレギユレ一夕に作用させる切換え手段（31)とを更に有することを特徴とする油圧制御装置。

6. 請求項 5記載の油圧制御装置において、前記異常検出手段は前記油圧ポンプの押しのけ容積を検出する手段（30， 110)と、前記制御ュニッ卜で演算された目標押しのけ容積と前記検出手段で検出された押しのけ容積とを比較して異常を判定する手段（111， 112)とを有することを特徴とする油圧制御装置。

7. 請求項 1 記載の油圧制御装置において、前記第 1 の信号圧力発生手段は、前記第 1 の油圧信号として、前記油圧駆動系のセン夕 —バイパス流量に応じたネガコン圧力を発生させる流れ抵抗手段（1 0)を含むことを特徴とする油圧制御装置。

8. 請求 ¾ 1 記載の油圧制御装置において、前記第 1 の号圧力発生手段は、前記油圧ポンプ〔1 )の吐出圧力を導く管路（42 )と前^汕圧駆動系の最大負荷圧力を導く管路（41)とを含み、これら管路により前記第 1 の油圧信号として油圧ポンプの吐出圧力と油圧駆動系の最大負荷圧力との差圧を検出することを特徴とする油圧制御装置。

9. 請求項 1 記載の油圧制御装置において、前記第 2の信号圧力発生手段は電磁比例弁（15)であることを特徴とする油圧制御装置。