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JPH0331915B2 - - Google Patents
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JPH0331915B2 - - Google Patents

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JPH0331915B2
JPH0331915B2 JP55117706A JP11770680A JPH0331915B2 JP H0331915 B2 JPH0331915 B2 JP H0331915B2 JP 55117706 A JP55117706 A JP 55117706A JP 11770680 A JP11770680 A JP 11770680A JP H0331915 B2 JPH0331915 B2 JP H0331915B2
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variable displacement
displacement pump
flow rate
prime mover
horsepower
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JP55117706A
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Masatoshi Miki
Shigemi Mimori
Saburo Tanaka
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、可変容量ポンプの制御方法に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of controlling a variable displacement pump.

(従来の技術) 従来の油圧シヨベルの可変容量ポンプの制御装
置を第1,2図により説明すると、第1図の1,
2,3が可変容量ポンプ、4が歯輪列機構5を介
して上記可変容量ポンプ1,2,3を駆動する1
つの原動機である。上記可変容量ポンプ1は、右
側走行モータ、ブームシリンダ、バケツトシリン
ダを駆動するが、第1図では、これらシリンダの
1つを符号9により示し、同可変容量ポンプ1に
より駆動される各機器のうち、他のシリンダと右
側走行モータについては図示を省略している。ま
た上記可変容量ポンプ2は、右側走行モータ、ブ
ームシリンダ、アームシリンダを駆動するが、第
1図では、これらモータ、シリンダについては図
示を省略している。また上記可変容量ポンプ3
は、第2図の旋回モータ13を駆動する。また第
1図の6が上記可変容量ポンプ1と上記シリンダ
9との間の油圧回路に介装した切換弁、7が同切
換弁6の検出器、8が同切換弁6の手動操作レバ
ー、第2図の10が上記可変容量ポンプ3と上記
旋回モータ13との間の油圧回路に介装した切換
弁、11が同切換弁10の検出器、12が同切換
弁10の手動操作レバーである。また第1図の1
4が上記可変容量ポンプの斜板、15がその回転
中心で、同斜板14は、その傾斜角θが垂直に近
づくほど可変容量ポンプ1の吐出流量を「小」に
調節し、水平に近づくほど可変容量ポンプ1の吐
出流量を「大」に調節する。また16,17が上
記回転中心15左右に配設した斜板傾動用サーボ
シリンダ、39がスリーブ、18がスプール、1
9がスプール駆動装置、20,21がスプリン
グ、22,23が同スプリング20,21のプリ
セツト量を変えるピストン及びシリンダ、24が
スプリング、25がドレン、26,27,28が
油圧回路、第2図の29が上記可変容量ポンプ3
の斜板、30がその回転中心、31,32が同回
転中心30の左右に配設した斜板傾動用サーボシ
リンダ、33がスリーブ、34がスプール、35
がスプール駆動装置、36,37がスプリング、
38がドレンで、以上の説明から明らかなように
旋回モータ13の可変容量ポンプ3の制御装置
は、スプリングのプリセツト量を変えるピストン
及びシリンダがない外は可変容量ポンプ1の制御
装置と同様である。また可変容量ポンプ2の制御
装置は、駆動する負荷が左側走行モータ、ブーム
シリンダ、アームシリンダに変わる外は可変容量
ポンプ1の制御装置と同様である。
(Prior Art) A conventional control device for a variable displacement pump of a hydraulic excavator will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.
2 and 3 are variable displacement pumps; 4 is a 1 that drives the variable displacement pumps 1, 2, and 3 via a gear train mechanism 5;
There are two prime movers. The variable displacement pump 1 drives a right travel motor, a boom cylinder, and a bucket cylinder. In FIG. Of these, illustrations of the other cylinders and the right travel motor are omitted. Further, the variable displacement pump 2 drives a right travel motor, a boom cylinder, and an arm cylinder, but illustration of these motors and cylinders is omitted in FIG. 1. In addition, the variable displacement pump 3
drives the swing motor 13 in FIG. Further, 6 in FIG. 1 is a switching valve installed in the hydraulic circuit between the variable displacement pump 1 and the cylinder 9, 7 is a detector for the switching valve 6, 8 is a manual operation lever for the switching valve 6, In FIG. 2, 10 is a switching valve installed in the hydraulic circuit between the variable displacement pump 3 and the swing motor 13, 11 is a detector for the switching valve 10, and 12 is a manual operation lever for the switching valve 10. be. Also, 1 in Figure 1
4 is the swash plate of the variable displacement pump, 15 is its rotation center, and the swash plate 14 adjusts the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 to "small" as its inclination angle θ approaches vertical, and becomes horizontal. Accordingly, the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 is adjusted to be "large". Further, 16 and 17 are swash plate tilting servo cylinders arranged on the left and right sides of the rotation center 15, 39 is a sleeve, 18 is a spool, 1
9 is a spool drive device, 20, 21 are springs, 22, 23 are pistons and cylinders that change the preset amount of the springs 20, 21, 24 is a spring, 25 is a drain, 26, 27, 28 are hydraulic circuits, FIG. 29 is the variable displacement pump 3
, 30 is its rotation center, 31 and 32 are swash plate tilting servo cylinders arranged on the left and right sides of the rotation center 30, 33 is a sleeve, 34 is a spool, 35
is the spool drive device, 36 and 37 are the springs,
38 is a drain, and as is clear from the above explanation, the control device for the variable displacement pump 3 of the swing motor 13 is similar to the control device for the variable displacement pump 1, except that there is no piston or cylinder that changes the preset amount of the spring. . Further, the control device for the variable displacement pump 2 is similar to the control device for the variable displacement pump 1, except that the driven loads are changed to the left traveling motor, the boom cylinder, and the arm cylinder.

いま可変容量ポンプ1の斜板14がある位置で
平衡して圧油を吐出しているとき、吐出圧力が増
加すると、油圧回路27からスプール駆動装置1
9に印加される圧力が増加し、スプリング20,
21との力関係からスプール18が左方へ移動し
て、斜板傾動用サーボシリンダ17のドレン25
とが繋がる。一方、斜板傾動用サーボシリンダ1
6には、可変容量ポンプ1から圧油が供給されて
いるので、斜板14が回転中心15を中心に反時
計方向(垂直方向)に傾動して、可変容量ポンプ
1の吐出流量が減少する。この斜板14とスプー
ル39とは連結されており、斜板14が上記反時
計方向(垂直方向)に傾動すると、スリーブ39
も左方へ従動し、斜板傾動用サーボシリンダ17
とドレン25との連通が遮断されて、斜板14が
停止する。
When the swash plate 14 of the variable displacement pump 1 is discharging pressure oil in equilibrium at a certain position, when the discharge pressure increases, the spool drive device 1 is discharged from the hydraulic circuit 27.
The pressure applied to spring 9 increases, causing spring 20,
The spool 18 moves to the left due to the force relationship with the drain 25 of the swash plate tilting servo cylinder 17.
are connected. On the other hand, servo cylinder 1 for tilting the swash plate
6 is supplied with pressure oil from the variable displacement pump 1, the swash plate 14 tilts counterclockwise (vertically) about the rotation center 15, and the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 decreases. . The swash plate 14 and the spool 39 are connected, and when the swash plate 14 tilts in the counterclockwise direction (vertical direction), the sleeve 39
The servo cylinder 17 for tilting the swash plate is also driven to the left.
Communication between the drain 25 and the drain 25 is cut off, and the swash plate 14 stops.

また以上とは反対に、可変容量ポンプ1の吐出
圧力が減少すると、油圧回路27からスプール駆
動装置19に印加される圧力が減少し、スプリン
グ20,21との力関係からスプール18が右方
へ移動して、油圧回路26,28が繋がる。その
ため、斜板傾動用サーボシリンダ17が伸長方向
に差動し、斜板14が回転中心15を中心に時計
方向(水平方向)に傾動して、可変容量ポンプ1
の吐出流量が増大する。このとき、スリーブ39
も右方へ従動し、油圧回路26,28の連通が遮
断されて、斜板14が停止する。以上の制御時に
は、吐出圧力と吐出流量との関係がスプリング2
0,21の作用により第3図の折線Aのようにな
る。また上記斜板14の傾斜角θは切換弁6の手
動操作レバー8によつて変えられる。即ち、切換
弁6の操作量が検出器7により検出されて、同検
出器7が操作量に応じた圧力信号を出力する。こ
の圧力信号は、スプール駆動装置19に印加さ
れ、スプール18が動かされて、斜板14が傾動
する。このとき、吐出圧力、吐出流量は、第3図
の折線Aを越えないように制御される。以上の制
御作用は、可変容量ポンプ2,3についても同じ
てある。また可変容量ポンプ3の吐出圧力が低く
て、同可変容量ポンプ3の消費馬力が少ないとき
には、同可変容量ポンプ3の吐出圧力と第1図に
示すスプリング24との力関係からピストン22
が右方へ移動し、さらにスプリング20,21を
介してスプール18が右方へ移動し、油圧回路2
6,28が繋がり、斜板傾動用サーボシリンダ1
7が伸長方向に作動し、斜板14が回転中心15
中心に時計方向(水平方向)へ傾動し、可変容量
ポンプ1の吐出流量が増大して、可変容量ポンプ
3の余剰馬力が可変容量ポンプ1で使用されるよ
うになる。
Contrary to the above, when the discharge pressure of the variable displacement pump 1 decreases, the pressure applied to the spool drive device 19 from the hydraulic circuit 27 decreases, and the spool 18 moves to the right due to the force relationship with the springs 20 and 21. After moving, the hydraulic circuits 26 and 28 are connected. Therefore, the swash plate tilting servo cylinder 17 differentially moves in the extension direction, and the swash plate 14 tilts clockwise (horizontally) about the rotation center 15, causing the variable displacement pump 1
The discharge flow rate increases. At this time, the sleeve 39
The swash plate 14 also moves to the right, communication between the hydraulic circuits 26 and 28 is cut off, and the swash plate 14 stops. During the above control, the relationship between the discharge pressure and the discharge flow rate is
Due to the action of 0 and 21, it becomes like the broken line A in FIG. Further, the inclination angle θ of the swash plate 14 can be changed by a manual operation lever 8 of the switching valve 6. That is, the operating amount of the switching valve 6 is detected by the detector 7, and the detector 7 outputs a pressure signal according to the operating amount. This pressure signal is applied to spool drive 19 to move spool 18 and tilt swash plate 14. At this time, the discharge pressure and discharge flow rate are controlled so as not to exceed broken line A in FIG. The above control action is the same for the variable displacement pumps 2 and 3. Further, when the discharge pressure of the variable displacement pump 3 is low and the horsepower consumption of the variable displacement pump 3 is low, the force relationship between the discharge pressure of the variable displacement pump 3 and the spring 24 shown in FIG.
moves to the right, and the spool 18 further moves to the right via the springs 20 and 21, and the hydraulic circuit 2
6 and 28 are connected, and the swash plate tilting servo cylinder 1
7 operates in the extension direction, and the swash plate 14 rotates at the center of rotation 15.
It tilts clockwise (horizontally) around the center, the discharge flow rate of the variable displacement pump 1 increases, and the surplus horsepower of the variable displacement pump 3 is used by the variable displacement pump 1.

またそれとは反対に、可変容量ポンプ3の吐出
圧力が高くて、同可変容量ポンプ3の消費馬力が
多いときには、同可変容量ポンプ3の吐出圧力と
スプリング24との力関係からピストン22が左
方へ移動し、さらにスプリング20を介してスプ
ール18が左方へ移動して、斜板傾動用サーボシ
リンダ17とドレン25とが繋がる。一方、斜板
傾動用サーボシリンダ16には、可変容量ポンプ
1から圧油が供給されているので、斜板14が回
転中心15を中心に反時計方向(垂直方向)に傾
動して、可変容量ポンプ1の吐出流量が減少す
る。つまり3台の可変容量ポンプ1,2,3の総
消費馬力が原動機4の出力馬力の範囲内で制御さ
れるようになつている。
On the other hand, when the discharge pressure of the variable displacement pump 3 is high and the horsepower consumption of the variable displacement pump 3 is large, the piston 22 moves to the left due to the force relationship between the discharge pressure of the variable displacement pump 3 and the spring 24. The spool 18 further moves to the left via the spring 20, and the swash plate tilting servo cylinder 17 and the drain 25 are connected. On the other hand, since pressure oil is supplied to the servo cylinder 16 for tilting the swash plate from the variable displacement pump 1, the swash plate 14 tilts counterclockwise (vertically) about the rotation center 15, causing the variable displacement The discharge flow rate of the pump 1 decreases. In other words, the total horsepower consumption of the three variable displacement pumps 1, 2, and 3 is controlled within the range of the output horsepower of the prime mover 4.

(発明が解決しようとする課題) 前記第1,2図に示す従来の油圧シヨベルの可
変容量ポンプの制御装置では、可変容量ポンプの
馬力一定線(吐出圧力×吐出流量=一定)が第3
図B(一点鎖線)のように双曲線になつていなけ
ればならないのに、これをスプリング20,21
または36,37により近似的に求めていて、折
線Aになつているので、双曲線Bと折線Aとの差
だけ原動機4の出力馬力が有効に利用されなく
て、不経済である。また構造を簡単にするため、
旋回モータ13の可変容量ポンプ3の消費馬力を
吐出圧力で代表させている(実際の消費馬力は、
吐出圧力×吐出流量により表せるので、吐出流量
を考慮する必要がある)ので、吐出圧力が高いと
きには、仮に吐出流量が少なくても、馬力「大」
と見做してしまう。また原動機4の回転数のフア
クタが入つていないので、馬力制御が原動機4の
回転数により変わつてしまうという問題があつ
た。
(Problem to be Solved by the Invention) In the conventional control device for a variable displacement pump of a hydraulic excavator shown in FIGS. 1 and 2, the constant horsepower line (discharge pressure x discharge flow rate = constant) of the variable displacement pump is
Although it should be hyperbolic as shown in Figure B (dotted chain line), the springs 20 and 21
36 and 37, and it becomes the broken line A, so the output horsepower of the prime mover 4 is not effectively utilized by the difference between the hyperbola B and the broken line A, which is uneconomical. Also, to simplify the structure,
The horsepower consumption of the variable displacement pump 3 of the swing motor 13 is represented by the discharge pressure (the actual horsepower consumption is
(It is expressed by discharge pressure x discharge flow rate, so it is necessary to take the discharge flow rate into account.) Therefore, when the discharge pressure is high, even if the discharge flow rate is low, the horsepower will be high.
I regard it as such. Furthermore, since the factor of the rotational speed of the prime mover 4 is not included, there is a problem that the horsepower control changes depending on the rotational speed of the prime mover 4.

本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであ
り、その目的とする処は、効率及び操作性を向上
できる可変容量ポンプの制御方法を提供しようと
する点にある。
The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a control method for a variable displacement pump that can improve efficiency and operability.

(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本発明は、1台
の原動機と同原動機により駆動される複数台の可
変容量ポンプを介して負荷を駆動するに当り、一
部の可変容量ポンプの起動時に同可変容量ポンプ
の吐出圧力を一定に保つように流量を調節する圧
力制御を行い、その後、その消費馬力を一定に保
つように流量を制御して、馬力制御を行い、同圧
力制御の流量設定値と同馬力制御の流量設定値の
うち、小さい方の流量設定値により他の可変容量
ポンプの流量を設定することを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a method for driving a load through one prime mover and a plurality of variable displacement pumps driven by the same prime mover. When the variable displacement pump in the section is started, pressure control is performed to adjust the flow rate to keep the discharge pressure of the variable displacement pump constant. After that, the flow rate is controlled to keep the horsepower consumption constant, and horsepower control is performed. The flow rate of the other variable displacement pumps is set by the smaller flow rate set value of the flow rate set value for the same pressure control and the flow rate set value for the same horsepower control.

また本発明は、1台の原動機と同原動機により
駆動される複数台の可変容量ポンプとを介して負
荷を駆動するに当たり、同各可変容量ポンプのう
ち、一部の可変容量ポンプの斜板角度を斜板角度
検出器により、同可変容量ポンプの吐出圧力を吐
出圧力検出器により、前記原動機の回転数を回転
数検出器により、それぞれ検出し、これらの検出
値を演算装置の演算器へ送り、これらの検出値に
基づいて上記一部の可変容量ポンプの消費馬力を
演算するとともに、原動機の回転数により求まる
原動機の出力馬力から上記一部の可変容量ポンプ
の上記消費馬力を差し引いて、他の可変容量ポン
プでの使用可能馬力を演算し、これと上記他の可
変容量ポンプの吐出圧力とから他の可変容量ポン
プで吐出可能な流量の上限値を演算することによ
り、原動機の残動力を求めて、この残動力を上記
他の可変容量ポンプで消費することを特徴として
いる。
Further, the present invention provides a method for driving a load through one prime mover and a plurality of variable displacement pumps driven by the same prime mover, and the swash plate angle of some of the variable displacement pumps. is detected by the swash plate angle detector, the discharge pressure of the variable displacement pump is detected by the discharge pressure detector, and the rotation speed of the prime mover is detected by the rotation speed detector, and these detected values are sent to the computing unit of the computing unit. , calculate the horsepower consumption of some of the variable displacement pumps based on these detected values, subtract the horsepower consumption of some of the variable displacement pumps from the output horsepower of the prime mover determined by the rotation speed of the prime mover, and calculate the horsepower of the other variable displacement pumps. The remaining power of the prime mover can be calculated by calculating the usable horsepower of the variable displacement pump, and calculating the upper limit of the flow rate that can be discharged by the other variable displacement pumps from this and the discharge pressure of the other variable displacement pumps mentioned above. This residual power is then consumed by the other variable displacement pump.

(作用) 本発明の可変容量ポンプの制御方法は前記のよ
うに1台の原動機と同原動機により駆動される複
数台の可変容量ポンプとを介して負荷を駆動する
に当たり、一部の可変容量ポンプの起動時に同可
変容量ポンプの吐出圧力を一定に保つように流量
を調節する圧力制御を行い、その後、その消費馬
力を一定に保つように流量を制御して、馬力制御
を行い、同圧力制御の流量設定値と同馬力制御の
流量設定値のうち、小さい方の流量設定値により
他の可変容量ポンプの流量を設定する。
(Function) As described above, the variable displacement pump control method of the present invention is applicable to driving a load via one prime mover and a plurality of variable displacement pumps driven by the same prime mover. When the variable displacement pump starts, pressure control is performed to adjust the flow rate to keep the discharge pressure constant, and then the flow rate is controlled to keep the horsepower consumption constant, horsepower control is performed, and the same pressure control is performed. The flow rate of the other variable displacement pumps is set by the smaller flow rate setting value between the flow rate setting value of the engine and the flow rate setting value of the same horsepower control.

また各可変容量ポンプのうち、一部の可変容量
ポンプの斜板角度を斜板角度検出器によりい同可
変容量ポンプの吐出圧力を吐出圧力検出器によ
り、前記原動機の回転数を回転数検出器により、
それぞれ検出し、これらの検出値を演算装置の演
算器へ送り、これらの検出値に基づいて上記一部
の可変容量ポンプの消費馬力を演算するととも
に、原動機の回転数により求まる原動機の出力馬
力から上記一部の可変容量ポンプの上記消費馬力
を差し引いて、他の可変容量ポンプでの使用可能
馬力を演算し、これと上記他の可変容量ポンプの
吐出圧力とから他の可変容量ポンプで吐出可能な
流量の上限値を演算することにより、原動機の残
動力を求め、この原動力を上記他の可変容量ポン
プで消費する。
Among the variable displacement pumps, the swash plate angle of some of the variable displacement pumps is determined by a swash plate angle detector, the discharge pressure of the same variable displacement pump is determined by a discharge pressure detector, and the rotational speed of the prime mover is determined by a rotational speed detector. According to
These detected values are sent to the computing unit of the computing device, and based on these detected values, the horsepower consumption of some of the variable displacement pumps mentioned above is calculated, and from the output horsepower of the prime mover determined by the rotation speed of the prime mover. By subtracting the horsepower consumption of some of the variable displacement pumps mentioned above, the usable horsepower of the other variable displacement pumps is calculated, and from this and the discharge pressure of the other variable displacement pumps, the amount of horsepower that can be discharged by the other variable displacement pumps is calculated. By calculating the upper limit value of the flow rate, the residual power of the prime mover is determined, and this motive force is consumed by the other variable displacement pump.

(実施例) 次に本発明の可変容量ポンプの制御方法をその
実施に使用する構成例を示す第4図により説明す
る。第4図では、説明を簡単にするため、本実施
例を前記従来例と同様の3ポンプシステムとして
説明する。1,2,3が3台の可変容量ポンプ、
4が歯輪列機構5を介して可変容量ポンプ1,
2,3を駆動する1つの原動機、106が上記原
動機4の回転数を検出する回転数検出器、10
7,108,109が上記可変容量ポンプ1,
2,3の吐出圧力を検出する吐出圧力検出器、1
19が右側走行モータ用手動操作レバー、120
がバケツトシリンダ用手動操作レバー、121が
ブームシリンダ用手動操作レバー、122が左側
走行モータ用手動操作レバー、123がアームシ
リンダ用手動操作レバー、124が旋回モータ用
手動操作レバー、113,114,115,11
6,117,118が上記手動操作レバー119
〜124の操作量を検出する操作量検出器、11
0,111,112が上記可変容量ポンプ1,
2,3の斜板角度を検出する斜板角検出器、12
5が原動機4の回転数検出器106と可変容量ポ
ンプ1,2,3の吐出圧力検出器107,10
8,109と手動操作レバー119〜124の操
作量検出器113〜118と可変容量ポンプ1,
2,3の斜板角検出器110,111,112と
の力から可変容量ポンプ1,2,3の所要斜板角
度を求める演算を行つて可変容量ポンプ1,2,
3の斜板角度設定値を出力する演算装置、12
6,127,128が同演算装置125の出力
(斜板角度設定値)により可変容量ポンプ1,2,
3の斜板を傾動させて可変容量ポンプ1,2,3
の吐出流量を調整するアクチユエータである。
(Example) Next, the variable displacement pump control method of the present invention will be explained with reference to FIG. 4, which shows an example of a configuration used for implementing the method. In FIG. 4, in order to simplify the explanation, this embodiment will be described as a three-pump system similar to the conventional example. 1, 2, 3 are three variable displacement pumps,
4 is connected to the variable displacement pump 1 via the gear train mechanism 5.
2 and 3; a rotation speed detector 106 detecting the rotation speed of the prime mover 4;
7, 108, 109 are the variable displacement pumps 1,
A discharge pressure detector for detecting the discharge pressure of 2 and 3, 1
19 is the manual operation lever for the right side travel motor, 120
is a manual operating lever for the bucket cylinder, 121 is a manual operating lever for the boom cylinder, 122 is a manual operating lever for the left travel motor, 123 is a manual operating lever for the arm cylinder, 124 is a manual operating lever for the swing motor, 113, 114, 115, 11
6, 117, 118 are the manual operation levers 119
a manipulated variable detector for detecting the manipulated variables of ~124, 11
0,111,112 are the variable displacement pumps 1,
a swash plate angle detector for detecting the swash plate angles of 2 and 3;
5 is a rotation speed detector 106 of the prime mover 4 and discharge pressure detectors 107, 10 of the variable displacement pumps 1, 2, 3.
8,109, operation amount detectors 113-118 of manual operation levers 119-124, and variable displacement pump 1,
The required swash plate angles of the variable displacement pumps 1, 2, 3 are calculated from the forces of the swash plate angle detectors 110, 111, 112 of the variable displacement pumps 1, 2, 3.
an arithmetic device that outputs the swash plate angle setting value of No. 3; 12;
6, 127, 128 are variable displacement pumps 1, 2,
Variable capacity pumps 1, 2, 3 by tilting the swash plate of 3.
This is an actuator that adjusts the discharge flow rate.

次に上記演算装置125を第5図により具体的
に説明すると、可変容量ポンプ1に接続している
右側走行モータ用手動操作レバー119の操作量
検出器113とバケツトシリンダ用手動操作レバ
ー120の操作量検出器114とブームシリンダ
用手動操作レバー121の操作量検出器115と
の出力が流量設定器129,130,131にそ
れぞれ入力され、同流量設定器129,130,
131の出力がハイセレクタ(入力信号のうち、
最大のものを出力するハイセレクタ)135に入
力される。また可変容量ポンプ2に接続される左
側走行モータ用手動操作レバー122の操作量検
出器116とアームシリンダ用手動操作レバー1
23の操作量検出器117とブームシリンダ用手
動操作レバー121の操作量検出器115との出
力が流量設定器132,133,134にそれぞ
れ入力され、同流量設定器132,133,13
4の出力がハイセレクタ136に入力される。ま
た可変容量ポンプ3の斜板角度検出器112と可
変容量ポンプ1,2,3の吐出圧力検出器10
7,108,109と原動機4の回転数検出器1
06の出力が演算器137に入力される。またハ
イセレクタ135と演算器137との出力がロー
セレクタ(入力信号のうち、最小のものを出力す
るローセレクタ)138に入力される。またハイ
セレクタ136と演算器137ととの出力がロー
セレクタ139に入力される。またローセレクタ
138と原動機4の回転数検出器106との出力
が演算器140に入力される。またローセレクタ
139の出力が演算器141に入力される。また
演算器140の出力がリミツタ142に、演算器
141の出力がリミツタ143に、それぞれ入力
される。またリミツタ142と可変容量ポンプ1
の斜板角度検出器110との出力が調節器144
に入力され、調節器144の出力がアンプ147
に入力される。またリミツタ143と可変容量ポ
ンプ2の斜板角度検出器111との出力が調節器
145に入力され、調節器145の出力がアンプ
148に入力される。またアンプ147,148
の出力が第4図のアクチユエータ126,127
に送られて、操作信号になる。また旋回モータ用
手動操作レバー124の操作量検出器118の出
力が流量設定器150に入力される。また可変容
量ポンプ3の吐出圧力検出器109の出力が第5
図の演算器151に入力される。また演算器15
1と流量設定器150との出力がローセレクタ1
52に入力される。また原動機4の回転数検出器
106とローセレクタ152との出力が演算器1
53に入力される。また旋回モータ用手動操作レ
バー124の操作量検出器118の出力が信号発
生器154に入力され、信号発生器154の出力
が調節器155に入力される。また演算器153
と調節器155との出力がローセレクタ156に
入力され、ローセレクタ156のリミツタ157
に入力される。またリミツタ157と可変容量ポ
ンプ3の斜板角度検出器112との出力が調節器
146に入力され、調節器146の出力がアンプ
149に入力される。さらにアンプ149の出力
が第4図のアクチユエータ128に送られて、操
作信号になる。
Next, the arithmetic unit 125 will be explained in detail with reference to FIG. 5. The outputs of the operation amount detector 114 and the operation amount detector 115 of the boom cylinder manual operation lever 121 are input to the flow rate setting devices 129, 130, 131, respectively.
The output of 131 is the high selector (among the input signals,
It is input to a high selector (high selector) 135 which outputs the maximum one. Also, the operation amount detector 116 of the manual operation lever 122 for the left travel motor connected to the variable displacement pump 2 and the manual operation lever 1 for the arm cylinder
The outputs of the operation amount detector 117 of 23 and the operation amount detector 115 of the boom cylinder manual operation lever 121 are input to the flow rate setting devices 132, 133, and 134, respectively.
The output of No. 4 is input to the high selector 136. Also, the swash plate angle detector 112 of the variable displacement pump 3 and the discharge pressure detector 10 of the variable displacement pumps 1, 2, and 3
7, 108, 109 and rotation speed detector 1 of prime mover 4
The output of 06 is input to the arithmetic unit 137. Further, the outputs of the high selector 135 and the arithmetic unit 137 are input to a low selector 138 (a low selector that outputs the minimum signal among input signals). Further, the outputs of the high selector 136 and the arithmetic unit 137 are input to the low selector 139. Further, the outputs of the low selector 138 and the rotation speed detector 106 of the prime mover 4 are input to the arithmetic unit 140 . Further, the output of the low selector 139 is input to the arithmetic unit 141. Further, the output of the arithmetic unit 140 is input to a limiter 142, and the output of the arithmetic unit 141 is input to a limiter 143, respectively. Also limiter 142 and variable displacement pump 1
The output of the swash plate angle detector 110 is output from the regulator 144.
and the output of the regulator 144 is input to the amplifier 147.
is input. Further, the outputs of the limiter 143 and the swash plate angle detector 111 of the variable displacement pump 2 are input to the regulator 145, and the output of the regulator 145 is input to the amplifier 148. Also amplifier 147, 148
The output of the actuators 126 and 127 in FIG.
and becomes an operation signal. Further, the output of the operation amount detector 118 of the manual operation lever 124 for the swing motor is input to the flow rate setting device 150. Also, the output of the discharge pressure detector 109 of the variable displacement pump 3 is
The signal is input to the arithmetic unit 151 shown in the figure. Also, the computing unit 15
1 and the output of the flow rate setting device 150 is the low selector 1.
52. In addition, the outputs of the rotation speed detector 106 and the low selector 152 of the prime mover 4 are
53. Further, the output of the operation amount detector 118 of the swing motor manual operation lever 124 is input to the signal generator 154, and the output of the signal generator 154 is input to the regulator 155. Also, the computing unit 153
The output of the regulator 155 is input to the low selector 156, and the limiter 157 of the low selector 156 is input to the low selector 156.
is input. Further, the outputs of the limiter 157 and the swash plate angle detector 112 of the variable displacement pump 3 are input to the regulator 146, and the output of the regulator 146 is input to the amplifier 149. Furthermore, the output of the amplifier 149 is sent to the actuator 128 shown in FIG. 4 and becomes an operating signal.

次に前記第4,5図に示す可変容量ポンプの制
御装置の作用を具体的に説明する。手動操作レバ
ー119,120,121により、切換弁の流路
切換と流路面積の増減とを行うスプールが動かさ
れて、可変容量ポンプ1からの圧油が右側走行モ
ータとバケツトシリンダとブームシリンダとに送
られる。このとき切換弁の操作量を操作量検出器
129,130,131により検出する(切換弁
のスプールのストロークを検出する)。流量設定
器129,130,131は上記操作量から可変
容量ポンプ1の流量設定値を出力する。この流量
設定値は第6図に示すような関数である。油圧シ
ヨベルの通常作業時、何れかの操作レバーがフル
操作されるので、ハイセレクタ135は、上記各
流量設定値のうちから最大の流量設定値を選択し
て、これをローセレクタ138へ出力する。これ
が可変容量ポンプ1の斜板角度を制御する第1の
設定値信号になる。もう1つの設定値信号は、次
のようにして得る。可変容量ポンプ1,2,3
は、1つの原動機4により駆動されており、原動
機4の出力馬力をこれら3台の可変容量ポンプ
1,2,3に効率よく配分するためには、可変容
量ポンプ3の使用馬力を計算により求め、原動機
4の出力馬力からこの分を差し引いた残りを可変
容量ポンプ1,2で使用するようにすればよい。
Next, the operation of the control device for the variable displacement pump shown in FIGS. 4 and 5 will be explained in detail. The manual operation levers 119, 120, and 121 move the spool that switches the flow path of the switching valve and increases or decreases the flow path area, and the pressure oil from the variable displacement pump 1 is transferred to the right travel motor, bucket cylinder, and boom cylinder. sent to. At this time, the operation amount of the switching valve is detected by the operation amount detectors 129, 130, and 131 (the stroke of the spool of the switching valve is detected). The flow rate setters 129, 130, and 131 output a flow rate set value for the variable displacement pump 1 based on the above-mentioned operation amount. This flow rate setting value is a function as shown in FIG. During normal operation of the hydraulic excavator, one of the operating levers is fully operated, so the high selector 135 selects the maximum flow rate setting value from among the above flow rate setting values and outputs it to the low selector 138. . This becomes the first setpoint signal that controls the swash plate angle of the variable displacement pump 1. Another set point signal is obtained as follows. Variable displacement pump 1, 2, 3
is driven by one prime mover 4, and in order to efficiently distribute the output horsepower of the prime mover 4 to these three variable displacement pumps 1, 2, and 3, the horsepower used by the variable displacement pump 3 must be calculated. , the output horsepower of the prime mover 4 may be deducted and the remaining amount may be used by the variable displacement pumps 1 and 2.

ここで可変容量ポンプ3の斜板角度を斜板角度
検出器112により、可変容量ポンプ3の吐出圧
力を吐出圧力検出器109により、原動機4の回
転数を回転数検出器106により、それぞれ検出
し、これらの検出値を演算器137へ送り、これ
らの検出値に基づいて可変容量ポンプ3の消費馬
力を演算するとともに、原動機4の回転数から求
まる原動機4の出力馬力から可変容量ポンプ3の
上記消費馬力を差し引いて、可変容量ポンプ1,
2での使用可能馬力を演算し、これと可変容量ポ
ンプ1,2の吐出圧力とから可変容量ポンプ1,
2で吐出可能な流量の上限値を演算する。このこ
とは、可変容量ポンプ3の実消費馬力を第3図の
θの双曲線に基づいて求め、これを原動機4の回
転数により求まる原動機4の出力馬力から差し引
いて、残動力を計算し、この残動力が可変容量ポ
ンプ1,2で消費することができることを意味
し、原動機4の出力に充分活用できる。上記計算
を式により表すと、次のようになる。
Here, the swash plate angle of the variable displacement pump 3 is detected by the swash plate angle detector 112, the discharge pressure of the variable displacement pump 3 is detected by the discharge pressure detector 109, and the rotation speed of the prime mover 4 is detected by the rotation speed detector 106. , these detected values are sent to the calculator 137, and the horsepower consumption of the variable displacement pump 3 is calculated based on these detected values. Subtracting the horsepower consumption, variable displacement pump 1,
The usable horsepower at variable displacement pumps 1 and 2 is calculated from this and the discharge pressure of variable displacement pumps 1 and 2.
In step 2, calculate the upper limit of the flow rate that can be discharged. This can be done by calculating the actual horsepower consumption of the variable displacement pump 3 based on the hyperbola of θ in FIG. This means that the residual power can be consumed by the variable displacement pumps 1 and 2, and can be fully utilized for the output of the prime mover 4. The above calculation can be expressed as follows.

可変容量ポンプ3の消費馬力 3=1/η3D33P3 ここでη3は可変容量ポンプ3の効率である。 Horsepower consumption 3 of the variable displacement pump 3 = 1/η 3 D 33 P 3 where η 3 is the efficiency of the variable displacement pump 3.

原動機4の出力馬力 =f(N) 可変容量ポンプ1の使用可能馬力 1=(−3)x 可変容量ポンプ2の使用可能馬力 2=(−3)(1−x) ここでP3は圧力、D3は定数、Nは原動機4の
回転数、φ3は可変容量ポンプ3の斜板角度、x
は配分比である。
Output horsepower of prime mover 4 = f (N) Usable horsepower 1 of variable displacement pump 1 = (- 3 ) x Usable horsepower 2 of variable displacement pump 2 = (- 3 ) (1-x) Here, P 3 is pressure , D 3 is a constant, N is the rotation speed of the prime mover 4, φ 3 is the swash plate angle of the variable displacement pump 3, x
is the allocation ratio.

可変容量ポンプ1の最大吐出可能流量 q1=η1 1/P1 可変容量ポンプ2の最大吐出可能流量 q2=η2 1/P2 ここでq1及びq2は可変容量ポンプ1,2の効
率、P1及びP2は可変容量ポンプ1,2の吐出圧
力である。またここに示した配分比は、任意に設
定する値である。また演算の結果得られた最大吐
出可能流量は、吐出圧力に対して第3図のBの双
曲線により得られる。
Maximum dischargeable flow rate of variable displacement pump 1 q 1 = η 1 1 /P 1 Maximum dischargeable flow rate of variable displacement pump 2 q 22 1 /P 2 where q 1 and q 2 are variable displacement pumps 1 and 2 , P 1 and P 2 are the discharge pressures of the variable displacement pumps 1 and 2. Furthermore, the distribution ratio shown here is a value that can be set arbitrarily. Further, the maximum dischargeable flow rate obtained as a result of the calculation is obtained from the hyperbola B in FIG. 3 with respect to the discharge pressure.

またハイセレクタ135から出力する流量設定
値と演算器137から出力する流量上限値とをロ
ーセレクタ138に入力して、両者のうち、小さ
い方の信号をローセレクタ138から吐出する。
またローセレクタ138の出力と原動機4の回転
数検出器106の出力とを演算器140に入力す
る。この演算器140では、次の計算を行う。
Further, the flow rate set value outputted from the high selector 135 and the flow rate upper limit value outputted from the calculator 137 are inputted to the low selector 138, and the smaller signal of the two is discharged from the low selector 138.
Further, the output of the low selector 138 and the output of the rotation speed detector 106 of the prime mover 4 are input to the arithmetic unit 140 . This calculator 140 performs the following calculations.

φ1=q1/D1N ここでq1はローセレクタ138から出力する流
量設定値、D1は定数、Nは原動機4の回転数で
ある。
φ 1 =q 1 /D 1 N where q 1 is the flow rate set value output from the low selector 138, D 1 is a constant, and N is the rotation speed of the prime mover 4.

そして演算器140は、可変容量ポンプ1の斜
板角度設定値を出力する。この斜板角度設定値は
リミツタ142に入力し、ここで斜板の傾動可能
範囲の上下限値を制限する。またリミツタ142
の斜板角度設定値と可変容量ポンプ1の斜板角度
検出器110の実際の斜板角度とを調節器144
へ入力し、ここで実際の斜板角をフイードバツク
とする比例、積分、微分演算を代表とする制御演
算を行つて(この点は調節器145も同様であ
る)、この調節器144の出力をアンプ147に
入力し、さらにアンプ147の出力をアクチユエ
ータ126に送つて、可変容量ポンプ1の斜板を
傾動させる。なおアクチユエータ126は一般に
用いられている電気−油圧アクチユエータと考え
てよい。アクチユエータ127,128も同様で
ある。また可変容量ポンプ2についても前述の制
御が行われる。唯、流量設定値は、操作量検出器
115,116,117により検出した操作量と
流量設定器132,133,134の出力をハイ
セレクタ136に入力し、ここからは最大流量設
定値を出力する。またこの流量設定値と演算器1
37から出力される可変容量ポンプ2の最大吐出
可能流量値とをローセレクタ139に入力し、こ
こからは両者のうち、小さい値を出力する。また
ローセレクタ139の出力と回転数検出器106
の出力とを演算器141に入力して、可変容量ポ
ンプ2の斜板角度設定値を計算する。また演算器
141の出力をリミツタ143に入力し、ここか
らは斜板角度設定値を上下限値の範囲内に制限し
た可変容量ポンプ2の斜板角度設定値を出力す
る。またこの信号と斜板角度検出器111により
得られた可変容量ポンプ2の実際の斜板角度とを
調節器145に入力して、制御演算を行い、ここ
からの出力をアンプ148に入力し、さらにアン
プ148の出力をアクチユエータ127に送つ
て、可変容量ポンプ2の斜板を斜板角度設定値ま
で傾動させる。また可変容量ポンプ3について
は、次のように制御する。手動操作レバー124
により操作される切換弁のスプールの操作量を操
作量検出器118により検出し、ここから出力を
流量設定器150に入力して、流量設定値を求
め、これをローセレクタ152に入力する。また
吐出圧力検出器109により得られる可変容量ポ
ンプ3の吐出圧力を演算器151に入力して、次
の計算を行う。
Then, the computing unit 140 outputs the swash plate angle setting value of the variable displacement pump 1. This swash plate angle setting value is input to a limiter 142, which limits the upper and lower limits of the tiltable range of the swash plate. Also Limituta 142
The swash plate angle setting value of the variable displacement pump 1 and the actual swash plate angle of the swash plate angle detector 110 of the variable displacement pump 1 are adjusted by the adjuster 144.
Here, control calculations, typically proportional, integral, and differential calculations using the actual swash plate angle as feedback, are performed (the same applies to the regulator 145), and the output of the regulator 144 is The output of the amplifier 147 is input to the amplifier 147, and the output of the amplifier 147 is sent to the actuator 126 to tilt the swash plate of the variable displacement pump 1. Note that the actuator 126 may be considered a commonly used electro-hydraulic actuator. The same applies to actuators 127 and 128. Further, the above-described control is also performed on the variable displacement pump 2. However, for the flow rate set value, the manipulated variables detected by the manipulated variable detectors 115, 116, 117 and the outputs of the flow rate setters 132, 133, 134 are input to the high selector 136, from which the maximum flow rate set value is output. . Also, this flow rate setting value and calculator 1
The maximum dischargeable flow rate value of the variable displacement pump 2 outputted from the variable displacement pump 37 is inputted to the low selector 139, and from here, the smaller value of the two is outputted. In addition, the output of the low selector 139 and the rotation speed detector 106
is input to the calculator 141 to calculate the swash plate angle setting value of the variable displacement pump 2. The output of the calculator 141 is also input to a limiter 143, which outputs the swash plate angle set value of the variable displacement pump 2, which limits the swash plate angle set value within the range of upper and lower limits. Further, this signal and the actual swash plate angle of the variable displacement pump 2 obtained by the swash plate angle detector 111 are input to the regulator 145 to perform control calculations, and the output from there is input to the amplifier 148. Furthermore, the output of the amplifier 148 is sent to the actuator 127 to tilt the swash plate of the variable displacement pump 2 to the swash plate angle setting value. Further, the variable displacement pump 3 is controlled as follows. Manual operation lever 124
The operation amount of the spool of the switching valve operated by is detected by the operation amount detector 118, and the output from there is inputted to the flow rate setter 150 to obtain the flow rate set value, which is inputted to the low selector 152. Further, the discharge pressure of the variable displacement pump 3 obtained by the discharge pressure detector 109 is input to the calculator 151 to perform the following calculation.

q3=η3 3/p3 ここでη3は可変容量ポンプ3の効率、3は可
変容量ポンプ3の最大消費馬力、p3は可変容量ポ
ンプ3の吐出圧力、qは可変容量ポンプ3の吐出
流量である。
q 3 = η 3 3 / p 3 where η 3 is the efficiency of the variable displacement pump 3, 3 is the maximum horsepower consumption of the variable displacement pump 3, p 3 is the discharge pressure of the variable displacement pump 3, and q is the efficiency of the variable displacement pump 3. This is the discharge flow rate.

そして可変容量ポンプ3の吐出可能最大流量を
求め、これをローセレクタ152に入力する。ま
たこのローセレクタ152では、入力信号の小さ
いものを出力し、これを演算器153に入力す
る。また演算器153は回転数検出器106から
の原動機回転数も入力として、次の計算を行う。
Then, the maximum dischargeable flow rate of the variable displacement pump 3 is determined and inputted to the low selector 152. Furthermore, the low selector 152 outputs the smaller input signal and inputs it to the arithmetic unit 153. The calculator 153 also receives the prime mover rotation speed from the rotation speed detector 106 as an input and performs the following calculation.

φ3=q3/D3N ここでD3は定数、Nは原動機4の回転数であ
る。
φ 3 =q 3 /D 3 N where D 3 is a constant and N is the rotation speed of the prime mover 4.

そして斜板角度設定値φ3を出力する。信号発
生器154は、手動操作レバー124が操作され
たことを検出し、操作量が小さい場合は低い、ま
た操作量が大きい場合は高い、設定値になるよう
に、操作量に比例した可変容量ポンプ3の圧力設
定値を出力する。このため、旋回動作時には、ロ
ーセレクタ156から第1の斜板角度設定値が選
択されることになる。この設定値は、前述のよう
に可変容量ポンプ3の最大馬力を越えないよう
に、可変容量ポンプ3の吐出圧力及びエンジン回
転数から定まる値である。またローセレクタ15
6の出力をリミツタ157に入力し、斜板の上限
値、下限値内に斜板角度設定値を制限し、これを
調節器146に入力し、実際の斜板角度とで制御
演算を行い、この出力をアンプ149に入力し、
アンプ149の出力でアクチユエータ128を動
かし、可変容量ポンプ3の斜板を傾動する。以上
の各要素(アンプ、検出器は除く)は、マイクロ
コンピユータを用いて実現できる。またアナログ
素子、デイジタル素子を用いても実現可能であ
る。以上、実際の可変容量ポンプ3の吐出圧力を
ポンプ吐出圧力検出器109から、また圧力設定
値を信号発生器154から、調節器155にそれ
ぞれ入力し、調節器155で実際の吐出圧力をフ
イードバツクして、比例、積分、微分演算を代表
する制御演算を行い、斜板角度設定値を出力する
(この機能を圧力制御と称する)。また演算器15
3の出力と調整器155の出力とをローセレクタ
156に入力し、そのうち、小さいものを出力す
る。
Then, the swash plate angle setting value φ3 is output. The signal generator 154 detects that the manual operation lever 124 has been operated, and generates a variable capacity proportional to the amount of operation so that the set value is low when the amount of operation is small and high when the amount of operation is large. Outputs the pressure setting value of pump 3. Therefore, during the turning operation, the first swash plate angle setting value is selected from the low selector 156. This set value is a value determined from the discharge pressure of the variable displacement pump 3 and the engine rotation speed so as not to exceed the maximum horsepower of the variable displacement pump 3, as described above. Also low selector 15
6 is input to the limiter 157 to limit the swash plate angle set value within the upper and lower limit values of the swash plate, this is input to the regulator 146, and control calculations are performed using the actual swash plate angle. Input this output to amplifier 149,
The actuator 128 is moved by the output of the amplifier 149, and the swash plate of the variable displacement pump 3 is tilted. Each of the above elements (excluding the amplifier and detector) can be realized using a microcomputer. It can also be realized using analog elements or digital elements. As described above, the actual discharge pressure of the variable displacement pump 3 is input from the pump discharge pressure detector 109, and the pressure setting value is input from the signal generator 154 to the regulator 155, and the regulator 155 feeds back the actual discharge pressure. Then, control calculations such as proportional, integral, and differential calculations are performed, and a swash plate angle setting value is output (this function is referred to as pressure control). Also, the computing unit 15
3 and the output of the regulator 155 are input to the low selector 156, and the smaller one of them is output.

一般に旋回系は、慣性が大きく、操作レバーを
操作したとき、直ぐには動作せず、ポンプ吐出圧
力はリリーフ圧まで上昇し、動作するまでポンプ
の流量はリリーフされて、動力が無駄に消費され
る。一方、上記機能により、操作レバーの操作時
には、エンジン回転数を一定と仮定すると、可変
容量ポンプ3の最大馬力3以内で操作レバーの
操作量(操作量検出器118参照)により定まる
流量設定値、つまり斜板角度設定値が演算器15
3により算出される(この機能を馬力制御と称す
る)。そして操作レバーの操作量(操作量検出器
118参照)により定まる圧力設定値に対して実
際の可変容量ポンプ3の吐出圧力がこれよりも大
きい場合、非常に低い斜板角度設定値が調整器1
55により算出される。旋回系駆動時の初めに
は、大きな流量は不要なため、上記調節器155
の出力のうち、小さい斜板角度設定値がローセレ
クタ156により選択されて、可変容量ポンプ3
の流量が無駄にリリーフされない。また旋回系が
動き出すと、圧力が低下するが、この状態では、
可変容量ポンプ3の吐出圧力が低くなるため、上
記後者の斜板角度設定値は、大きな値が常に算出
される。
Generally, a swing system has a large inertia, so when the control lever is operated, it does not operate immediately, and the pump discharge pressure rises to the relief pressure, and the pump flow rate is relieved until it operates, and power is wasted. . On the other hand, with the above function, when operating the operating lever, assuming that the engine speed is constant, the flow rate set value is determined by the operating amount of the operating lever (see operating amount detector 118) within the maximum horsepower 3 of the variable displacement pump 3. In other words, the swash plate angle setting value is
3 (this function is called horsepower control). If the actual discharge pressure of the variable displacement pump 3 is larger than the pressure setting value determined by the operating amount of the operating lever (see operating amount detector 118), the swash plate angle setting value is very low.
55. At the beginning of the rotation system drive, a large flow rate is not required, so the regulator 155
Of the outputs, the smaller swash plate angle setting value is selected by the low selector 156, and the variable displacement pump 3
flow rate is not wasted. Also, when the rotation system starts moving, the pressure decreases, but in this state,
Since the discharge pressure of the variable displacement pump 3 becomes low, a large value is always calculated as the latter swash plate angle setting value.

前記圧力制御を行うためには、可変容量ポンプ
3の吐出流量を調節する必要がある。即ち、圧力
が設定値よりも高くなれば、吐出流量を減少させ
て、圧力を下げる。またそれとは逆に、圧力が設
定値よりも低くなければ、吐出流量を増加させ
て、圧力を上げる。
In order to perform the pressure control, it is necessary to adjust the discharge flow rate of the variable displacement pump 3. That is, if the pressure becomes higher than the set value, the discharge flow rate is reduced to lower the pressure. Conversely, if the pressure is not lower than the set value, the discharge flow rate is increased to raise the pressure.

次にこの圧力制御を詳細に説明する。特許請求
の範囲の項に記載した「一部の可変容量ポンプ」
は、本実施例では、旋回ポンプに相当している。
この旋回ポンプ3は、前記のように駆動する旋回
系の慣性が大きく、従来は、第7図に示すように
起動時、リリーフされて、動力が無駄に消費され
ている。一方、本発明は、第8図に示すように油
圧系の漏れ流量分のみがポンプから吐出される程
度に制御されて、無駄なリリーフがなくなる。勿
論、圧力制御で設定される圧力は、リリーフ圧以
下で設定される。
Next, this pressure control will be explained in detail. “Some variable displacement pumps” described in the claims section
corresponds to the rotary pump in this embodiment.
This rotating pump 3 has a large inertia of the rotating system that drives it as described above, and conventionally, as shown in FIG. 7, when it is started, it is relieved and the power is wasted. On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 8, the flow rate is controlled to such an extent that only the leakage flow rate of the hydraulic system is discharged from the pump, thereby eliminating unnecessary relief. Of course, the pressure set by pressure control is set below the relief pressure.

次にこの圧力制御系の作用を第9図によりさら
に具体的に説明する。
Next, the operation of this pressure control system will be explained in more detail with reference to FIG.

(a) 旋回モータ用手動操作レバー124が操作さ
れると(θだけ操作されると)、操作量検出器
118でそれに相当する電圧等の信号に変換さ
れる。
(a) When the swing motor manual operation lever 124 is operated (operated by θ), the operation amount detector 118 converts it into a signal such as a voltage corresponding to the operation.

(b) この信号は、信号発生器154に入力され
て、同信号発生器154から上記旋回モータ用
手動操作レバー124の操作量θに応じた圧力
設定値が出力される。つまり操作量θが小さい
ときには、ゆつくり動いてもよいので、旋回系
を動かすトルク(∝圧力×流量)は小さくても
よいが、操作量θが大きいときには、早く動か
したいので、トルクを大きくする必要がある。
ここで流量は制御されるものなので、圧力設定
値を変えることによりこのトルクを加減でき
る。
(b) This signal is input to the signal generator 154, and the signal generator 154 outputs a pressure setting value corresponding to the operation amount θ of the manual operation lever 124 for the swing motor. In other words, when the manipulated variable θ is small, it can move slowly, so the torque (∝pressure x flow rate) that moves the swing system can be small, but when the manipulated variable θ is large, you want to move quickly, so increase the torque. There is a need.
Since the flow rate is controlled here, this torque can be increased or decreased by changing the pressure setting.

(c) 調節器155では、信号発生器154の出力
である圧力設定値(P3SET)に旋回ポンプ3の
吐出圧力を制御するよう旋回ポンプ3の吐出流
量を調節する演算を行う。即ち、第10図に示
すように(P3SET−P3ACT)の演算値にPID演算
を行つて、その結果を出力する。
(c) The regulator 155 performs calculation to adjust the discharge flow rate of the orbiting pump 3 so that the discharge pressure of the orbiting pump 3 is controlled to the pressure set value (P 3SET ) which is the output of the signal generator 154. That is, as shown in FIG. 10, the PID calculation is performed on the calculated value of (P 3SET -P 3ACT ) and the result is output.

(出力)=K{(P3SET−P3ACT)+1/T1∫(P3SET−P
3ACT)αt+TD×(P3SET−P3ACT)/αt} つまり「P3SET>P3ACT」のとき、出力は増大
してゆく。これは流量を増加する信号であり、
逆に「P3SET<P3ACT」になると、出力は減少し
てゆく。これは流量を減少する信号である。
(Output)=K{(P 3SET −P 3ACT )+1/T 1 ∫(P 3SET −P
3ACT )αt+TD×( P3SETP3ACT )/αt} In other words, when “ P3SET > P3ACT ”, the output increases. This is a signal to increase the flow rate,
Conversely, when "P 3SET < P 3ACT ", the output decreases. This is the signal to reduce the flow rate.

(d) ローセレクタ156では、上記調節器155
出力と演算器153出力とのうち、小さい方の
信号を選択する。ここで演算器153の出力
は、旋回ポンプ3に設定される消費馬力から求
められる流量と、旋回モータ用手動操作レバー
124の操作量θから設定される流量とのう
ち、小さい方の流量値に対して実際のエンジン
回転数から求められる旋回ポンプ3の斜板指令
値の一方の値である。また演算器153の出力
は、旋回ポンプ3の吐出圧を圧力設定値
(P3SET)に保持するのに必要な流量を出す旋回
ポンプ3の斜板指令値の他方の値である。
(d) In the low selector 156, the adjuster 155
The smaller signal is selected between the output and the output of the arithmetic unit 153. Here, the output of the calculator 153 is set to the smaller flow rate value between the flow rate determined from the horsepower consumption set for the swing pump 3 and the flow rate set from the operating amount θ of the swing motor manual operation lever 124. On the other hand, it is one of the swash plate command values for the swing pump 3 determined from the actual engine speed. Further, the output of the calculator 153 is the other value of the swash plate command value of the orbiting pump 3 that provides the flow rate necessary to maintain the discharge pressure of the orbiting pump 3 at the pressure set value (P 3SET ).

(e) 上記ローセレクタ156の必要性を第11図
により説明する。旋回系は、旋回モータ用手動
操作レバー124を操作しても、直ぐには動か
ず、暫くしてから動きだし、動きだすと、圧力
が下がつてゆく(第8図参照)。動かない領域
で(φ3SET2)の信号によりポンプ斜板を設定す
ると、必要以上の流量が流れるため、リリーフ
してしまう。このため、この領域では、
(φ3SET1)の信号によりポンプ斜板を設定する。
一方、旋回系が動き出すと、圧力が下がつてゆ
くので、(P3SET−P3ACT)は大きくなる。しかし
この領域では、旋回ポンプ3に設定された消費
馬力があり、これを越えることはできない。こ
の制限により求められる(φ3SET2)の信号が選
択される。
(e) The necessity of the low selector 156 will be explained with reference to FIG. Even if the swing motor manual operation lever 124 is operated, the swing system does not move immediately, but starts moving after a while, and when it starts moving, the pressure decreases (see FIG. 8). If the pump swash plate is set using the signal ( φ3SET2 ) in a stationary region, a flow rate higher than necessary will flow, resulting in relief. Therefore, in this area,
( φ3SET1 ) signal sets the pump swash plate.
On the other hand, when the rotation system starts moving, the pressure decreases, so (P 3SET −P 3ACT ) increases. However, in this region, there is a set horsepower consumption for the orbiting pump 3, which cannot be exceeded. The signal (φ 3SET2 ) determined by this restriction is selected.

前記ハイセレクタ135の設置理由は、次の通
りである。このハイセレクタ135は、流量設定
器129,130,131を介して右側走行モー
タ用手動操作レバー119の操作量検出器113
とバケツトシリンダ用手動操作レバー120の操
作量検出器114とブームシリンダ用手動操作レ
バー121の操作量検出器115とに接続してい
る。これらの右側走行モータ、バケツトシリン
ダ、及びブームシリンダは、単独または複合的に
操作されるものであり、これらの機器を操作する
上記操作レバー119,120,121には、通
常、速度指令を与える。つまり単独に右側走行モ
ータ、バケツトシリンダ、或いはブームシリンダ
をフルに操作する場合には、最大の流量(各負荷
の動作速度に等しい)を生じさせる必要がある。
一方、複合的に右側走行モータ、バケツトシリン
ダ、或いはブームシリンダを操作する場合、例え
ば右側走行モータとバケツトシリンダとをともに
操作する場合には、最も速度の欲しい系の操作レ
バーをフル操作する。また全体的にゆつくり動か
したい場合には、複合操作のうち、主たる動きを
与える操作レバーを大きく操作し、他の系の操作
レバーをこれに対する速度比率分で操作してい
る。このとき、この主たる操作を行う操作レバー
には、速度の絶対値を指令している。これら実際
に使用される状況からみて総和をとるのではな
く、最も大きい信号を選択するハイセレクタの方
が操作感覚にマツチしている。以上の理由によ
り、ハイセレクタ135を設置している。
The reason for installing the high selector 135 is as follows. This high selector 135 is connected to the operation amount detector 113 of the manual operation lever 119 for the right travel motor via the flow rate setting devices 129, 130, 131.
and the operation amount detector 114 of the bucket cylinder manual operation lever 120 and the operation amount detector 115 of the boom cylinder manual operation lever 121. These right travel motors, bucket cylinders, and boom cylinders are operated singly or in combination, and speed commands are normally given to the operating levers 119, 120, and 121 that operate these devices. . That is, when operating the right traction motor, bucket cylinder, or boom cylinder at full capacity alone, it is necessary to generate the maximum flow rate (equal to the operating speed of each load).
On the other hand, when operating the right-hand travel motor, bucket cylinder, or boom cylinder in combination, for example, when operating the right-hand travel motor and bucket cylinder together, fully operate the control lever of the system for which the highest speed is desired. . If you want to move the whole thing slowly, you can operate the operating lever that provides the main movement by a large amount in the compound operation, and operate the operating levers of other systems at a speed ratio relative to this. At this time, the absolute value of speed is commanded to the operating lever that performs this main operation. In view of these actual usage situations, the high selector, which selects the largest signal rather than taking the sum, is more consistent with the operating feel. For the above reasons, the high selector 135 is installed.

(発明の効果) 本発明の可変容量ポンプの制御方法は前記のよ
うに1台の原動機と同原動機により駆動される複
数台の可変容量ポンプとを介して負荷を駆動する
に当たり、一部の可変容量ポンプの起動時に同可
変容量ポンプの吐出圧力を一定に保つように流量
を調節(加減)して圧力制御を行い、その後、そ
の消費馬力を一定に保つように流量を制御して、
馬力制御を行い、同圧力制御の流量設定値と同馬
力制御の流量設定値のうち、小さい方の流量設定
値により他の可変容量ポンプの流量を設定するの
で、原動機の出力を充分に活用できて、効率を向
上できる。また一部の可変容量ポンプの起動時、
従来の馬力制御の他に、圧力制御を導入したの
で、操作性を向上できる効果がある。
(Effects of the Invention) As described above, the variable displacement pump control method of the present invention provides a method for controlling a part of the variable displacement pump when driving a load via one prime mover and a plurality of variable displacement pumps driven by the same prime mover. When the displacement pump is started, the flow rate is adjusted (adjusted) to maintain a constant discharge pressure of the variable displacement pump to control the pressure, and then the flow rate is controlled to maintain the horsepower consumption constant.
Horsepower control is performed, and the flow rate of other variable displacement pumps is set using the smaller flow rate setting value between the flow rate setting value of the same pressure control and the flow rate setting value of the same horsepower control, so the output of the prime mover can be fully utilized. can improve efficiency. Also, when starting some variable displacement pumps,
In addition to conventional horsepower control, pressure control has been introduced, which has the effect of improving operability.

また本発明の可変容量ポンプの制御方法は前記
のように1台の原動機4と同原動機4により駆動
される複数台の可変容量ポンプ1,2,3とを介
して負荷を駆動するに当たり、同各可変容量ポン
プ1,2,3のうち、可変容量ポンプ3の斜板角
度を斜板角度検出器112により、同可変容量ポ
ンプ3の吐出圧力を吐出圧力検出器109によ
り、原動機4の回転数を回転数検出器106によ
り、それぞれ検出し、これらの検出値を演算装置
125の演算器137へ送り、これらの検出値に
基づいて可変容量ポンプ3の消費馬力を演算する
とともに、原動機4の回転数により求まる原動機
4の出力馬力から可変容量ポンプ3の上記消費馬
力を差し引いて、可変容量ポンプ1,2での使用
可能馬力を演算し、これと可変容量ポンプ1,2
の吐出圧力とから同可変容量ポンプ1,2で吐出
可能な流量の上限値を演算することにより、原動
機4の残動力を求めて、この残動力を可変容量ポ
ンプ1,2で消費するので、原動機4の出力を充
分に活用でき、効率を向上できる効果がある。
Further, as described above, the variable displacement pump control method of the present invention applies the same method when driving a load via one prime mover 4 and a plurality of variable displacement pumps 1, 2, and 3 driven by the same prime mover 4. Among the variable displacement pumps 1, 2, and 3, the swash plate angle of the variable displacement pump 3 is determined by the swash plate angle detector 112, and the discharge pressure of the same variable displacement pump 3 is determined by the discharge pressure detector 109, and the rotational speed of the prime mover 4 is determined. are detected by the rotation speed detector 106, and these detected values are sent to the computing unit 137 of the computing unit 125, and based on these detected values, the horsepower consumption of the variable displacement pump 3 is computed, and the rotation of the prime mover 4 is The usable horsepower of the variable displacement pumps 1 and 2 is calculated by subtracting the consumption horsepower of the variable displacement pump 3 from the output horsepower of the prime mover 4 determined by the number, and the usable horsepower of the variable displacement pumps 1 and 2 is calculated.
The residual power of the prime mover 4 is determined by calculating the upper limit of the flow rate that can be discharged by the variable displacement pumps 1 and 2 from the discharge pressure of The output of the prime mover 4 can be fully utilized, which has the effect of improving efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1,2図は従来の可変容量ポンプの制御装置
を示す系統図、第3図は可変容量ポンプの吐出圧
力と吐出流量との関係を示す説明図、第4図は本
発明に係わる可変容量ポンプの制御方法の実施に
使用する構成例を示す系統図、第5図は演算装置
の詳細を示す系統図、第6図は切換弁のスプール
操作量と流量設定値との関係を示す説明図、第7
図は従来の可変容量ポンプの制御装置の起動時に
おけるリリーフ状態を示す説明図、第8図は本発
明の可変容量ポンプの制御装置の起動時における
リリーフなしの状態を示す説明図、第9図は本発
明の可変容量ポンプの圧力制御装置の作用説明
図、第10図は調節器の作用説明図、第11図は
ローセレクタの設置理由を示す説明図である。 1,2,3……可変容量ポンプ、4……原動
機、125……演算装置、118……アクチユエ
ータの操作量検出器、150……流量設定器、1
09……可変容量ポンプ3の吐出圧力検出器、1
51……演算器、153……演算器、156……
ローセレクタ、112……可変容量ポンプ3の斜
板角度検出器、137……演算器、113〜11
7……アクチユエータの操作量検出器、129〜
134……流量設定器、135……ハイセレク
タ、138……ローセレクタ、139……ローセ
レクタ、140……演算器、141……演算器、
144……調節器、145……調節器。
Figures 1 and 2 are system diagrams showing a conventional variable displacement pump control device, Figure 3 is an explanatory diagram showing the relationship between discharge pressure and discharge flow rate of a variable displacement pump, and Figure 4 is a variable displacement pump according to the present invention. A system diagram showing a configuration example used to implement the pump control method, FIG. 5 is a system diagram showing details of the calculation device, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the spool operation amount of the switching valve and the flow rate set value. , 7th
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relief state at startup of the conventional variable displacement pump control device, FIG. 8 is an explanatory diagram showing the no relief state at startup of the variable displacement pump control device of the present invention, and FIG. 9 10 is an explanatory diagram of the operation of the pressure control device for a variable displacement pump of the present invention, FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation of the regulator, and FIG. 11 is an explanatory diagram showing the reason for installing the low selector. 1, 2, 3... Variable displacement pump, 4... Prime mover, 125... Arithmetic device, 118... Actuator operation amount detector, 150... Flow rate setting device, 1
09...Discharge pressure detector of variable displacement pump 3, 1
51...Arithmetic unit, 153...Arithmetic unit, 156...
Low selector, 112... Swash plate angle detector of variable displacement pump 3, 137... Arithmetic unit, 113-11
7...actuator operation amount detector, 129~
134...Flow rate setting device, 135...High selector, 138...Low selector, 139...Low selector, 140...Arithmetic unit, 141...Arithmetic unit,
144...Adjuster, 145...Adjuster.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 1台の原動機と同原動機により駆動される複
数台の可変容量ポンプを介して負荷を駆動するに
当り、一部の可変容量ポンプの起動時に同可変容
量ポンプの吐出圧力を一定に保つように流量を調
節する圧力制御を行い、その後、その消費馬力を
一定に保つように流量を制御して、馬力制御を行
い、同圧力制御の流量設定値と同馬力制御の流量
設定値のうち、小さい方の流量設定値により他の
可変容量ポンプの流量を設定することを特徴とし
た可変容量ポンプの制御方法。 2 1台の原動機と同原動機により駆動される複
数台の可変容量ポンプを介して負荷を駆動するに
当たり、同各可変容量ポンプのうち、一部の可変
容量ポンプの斜板角度を斜板角度検出器により、
同可変容量ポンプの吐出圧力を吐出圧力検出器に
より、前記原動機の回転数を回転数検出器によ
り、それぞれ検出し、これらの検出値を演算装置
の演算器へ送り、これらの検出値に基づいて上記
一部の可変容量ポンプの消費馬力を演算するとと
もに、原動機の回転数により求まる原動機の出力
馬力から上記一部の可変容量ポンプの上記消費馬
力を差し引いて、他の可変容量ポンプでの使用可
能馬力を演算し、これと上記他の可変容量ポンプ
の吐出圧力とから他の可変容量ポンプで吐出可能
な流量の上限値を演算することにより、原動機の
残動力を求めて、この残動力を上記他の可変容量
ポンプで消費することを特徴とする可変容量ポン
プの制御方法。
[Claims] 1. When driving a load through one prime mover and a plurality of variable displacement pumps driven by the same prime mover, when some of the variable displacement pumps are started, the discharge pressure of the same variable displacement pump is Pressure control is performed to adjust the flow rate so as to keep it constant, and then horsepower control is performed by controlling the flow rate to keep the horsepower consumption constant. A control method for a variable displacement pump, characterized in that the flow rate of another variable displacement pump is set by the smaller flow rate setting value among the set values. 2. When driving a load through one prime mover and multiple variable displacement pumps driven by the same prime mover, detect the swash plate angle of some of the variable displacement pumps among the same variable displacement pumps. Depending on the vessel,
The discharge pressure of the variable displacement pump is detected by a discharge pressure detector, and the rotation speed of the prime mover is detected by a rotation speed detector, and these detected values are sent to a computing unit of a computing device, and based on these detected values, Calculate the horsepower consumption of some of the variable displacement pumps mentioned above, and subtract the horsepower consumption of some of the variable displacement pumps from the output horsepower of the prime mover determined by the rotation speed of the prime mover, and use it with other variable displacement pumps. By calculating the horsepower, and calculating the upper limit of the flow rate that can be delivered by the other variable displacement pumps from this and the discharge pressure of the other variable displacement pump mentioned above, the residual power of the prime mover is determined, and this residual power is A method for controlling a variable displacement pump, characterized in that consumption is consumed by another variable displacement pump.
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