JPH0261340A - Drive system control device including internal combustion engine and hydraulic pump - Google Patents

Drive system control device including internal combustion engine and hydraulic pump

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JPH0261340A
JPH0261340A JP1105826A JP10582689A JPH0261340A JP H0261340 A JPH0261340 A JP H0261340A JP 1105826 A JP1105826 A JP 1105826A JP 10582689 A JP10582689 A JP 10582689A JP H0261340 A JPH0261340 A JP H0261340A
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hydraulic pump
internal combustion
combustion engine
amount
rotation speed
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本間 和男
Yoshio Nakajima
吉男 中島
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和泉 鋭機
Hiroshi Watanabe
洋 渡辺
Yukio Aoyanagi
青柳 幸雄
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧ショベルのように内燃機関によって駆動さ
れる可変吐出量液圧ポンプを備えた作業機械における内
燃機関と液圧ポンプとを含む駆動系の制御装置に関する
。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a drive including an internal combustion engine and a hydraulic pump in a working machine equipped with a variable displacement hydraulic pump driven by an internal combustion engine, such as a hydraulic excavator. It relates to a system control device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、油圧ショベルのように、内燃機関と油圧ポンプを
駆動して油圧動力を発生する作業機械において、内燃機
関の出力を油圧ポンプの人力として有効に利用する手段
として、 (イ)個別制御方式 (ロ)クロスセンシング方式 (ハ)エンジンスピードセンシング方式03種類の11
′4n方式が用いられていた。
Conventionally, in working machines such as hydraulic excavators that drive an internal combustion engine and a hydraulic pump to generate hydraulic power, (a) Individual control system ( b) Cross sensing method (c) Engine speed sensing method 03 types 11
'4n system was used.

(イ)の個別制御方式は、例えば油圧ポンプが2台の場
合には、それぞれの油圧ポンプに内燃機関の最大出力馬
力の1/2ずつ配分し、それぞれの油圧ポンプの回路圧
力を単独に検出してポンプの吐出量を制御する方式であ
る。この方式では、片方の油圧ポンプが無負荷の場合で
も、もう一方の油圧ポンプはその余剰馬力を活用するこ
とができず、不具合なことがある。
For example, in the case of two hydraulic pumps, the individual control method (b) allocates 1/2 of the internal combustion engine's maximum output horsepower to each hydraulic pump, and detects the circuit pressure of each hydraulic pump independently. This method controls the discharge amount of the pump. With this system, even if one hydraulic pump is under no load, the other hydraulic pump cannot utilize its surplus horsepower, which can lead to problems.

(ロ)のクロスセンシング方式は、2台の油圧ポンプで
それぞれの回路圧力を相互に伝達し合うことにより、片
方の油圧ポンプの負荷が軽いときには他方の油圧ポンプ
がその余剰の馬力の一部を利用できるようにしたもので
ある。この方式は馬力制御の面では個別制御方式より優
れているが、ポンプ吐出量を制御するレギュレータの構
造が複雑になる。
The cross-sensing method (b) uses two hydraulic pumps to mutually transmit their respective circuit pressures, so that when the load on one hydraulic pump is light, the other hydraulic pump uses a portion of its excess horsepower. It has been made available. Although this method is superior to the individual control method in terms of horsepower control, the structure of the regulator that controls the pump discharge amount is complicated.

それに対して(ハ)のエンジンスピードセンシング方式
は内燃機関の回転数低下を検出して油圧ポンプの吐出量
を制限するものであり、馬力利用の面からは最も優れた
方式である。その従来例としては、例えばS A E 
−paper 760687 (T、  P 。
On the other hand, the engine speed sensing method (c) detects a decrease in the rotational speed of the internal combustion engine and limits the discharge amount of the hydraulic pump, and is the most excellent method in terms of horsepower utilization. As a conventional example, for example, S A E
-paper 760687 (T, P.

Neal著Electrohydraulic  Co
ntrol  ofHydrostatic  Tra
nsmissions)がある0この方法は内燃機関の
回転数低下を検出して油圧ポンプの傾転角に制限を加え
るという点では原理的にすぐれたものである。このS 
A E −paper 760687に記載の油圧ポン
プの制御装置(以下適宜「アンチストール回路」という
)においては、内燃機関のストールを防止するため、ア
クセルレバ−の変位を検出するポテンショメータの出力
信号と内燃機関の実際の回転数を検出する回転検出器の
出力信号の偏差ΔNを演算し、その偏差ΔNがある値以
上に増大すると油圧ポンプの斜板傾転角(ポンプ吐出量
)を減少させ、液圧ポンプの入力トルクを制限するよう
にしている。
Written by Neal Electrohydraulic Co
ntrol of Hydrostatic Tra
This method is excellent in principle in that it detects a drop in the rotational speed of the internal combustion engine and limits the tilting angle of the hydraulic pump. This S
In the hydraulic pump control device (hereinafter referred to as "anti-stall circuit") described in A The deviation ΔN of the output signal of the rotation detector that detects the actual rotation speed of The input torque of the pump is limited.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、上記S A E −paper 76068
7に記載の制御装置には以下に述べるような問題点があ
った。
By the way, the above SAE-paper 76068
The control device described in No. 7 had the following problems.

即ち、内燃機関の出力を最大限有効に油圧ポンプで使う
には燃料噴射量が最大値になる直前に油圧ポンプの斜板
傾転角が減少するように制御する必要がある。しかし、
一般に、内燃機関の燃料噴射量の制御には、アンチスト
ール回路とは別にメカニカルオールスピードガバナを用
いている。このため、上記従来装置では燃料噴射量が最
大値になる直前に斜板傾転角が減少するように制御する
ことは困難であった。即ち、メカニカルオールスピード
ガバナはフライウェイトの遠心力とばねの釣り合いで燃
料噴射量を制御するものであり、フライうエイトの遠心
力は出力回転数の2乗に比例するため、アクセルレバ−
による設定回転数が異なると回転数偏差ΔNの増減によ
る燃料噴射量の調整量が異なってしまう。それ故、たと
え定格出力を発生する回転数で最大燃料噴射量に達する
回転数偏差ΔNの値とアンチストール回路の斜板傾転量
の減少を開始する回転数偏差ΔNの値を一致するように
設定できたとしても、アクセルレバ−で設定回転数を変
えるとこれらの値には“ずれ”を生じ内燃機関の出力を
有効に油圧ポンプの入力として利用できなくなる。
That is, in order to use the output of the internal combustion engine most effectively with the hydraulic pump, it is necessary to control the swash plate tilt angle of the hydraulic pump to decrease immediately before the fuel injection amount reaches its maximum value. but,
Generally, a mechanical all-speed governor is used in addition to an anti-stall circuit to control the fuel injection amount of an internal combustion engine. For this reason, in the conventional device described above, it is difficult to control the swash plate tilt angle to decrease immediately before the fuel injection amount reaches the maximum value. In other words, the mechanical all-speed governor controls the fuel injection amount by the balance between the centrifugal force of the flyweight and the spring.Since the centrifugal force of the flyweight is proportional to the square of the output rotation speed, the accelerator lever
If the set rotational speed differs, the adjustment amount of the fuel injection amount due to the increase/decrease in the rotational speed deviation ΔN will differ. Therefore, even if the value of the rotational speed deviation ΔN that reaches the maximum fuel injection amount at the rotational speed that generates the rated output is the same as the value of the rotational speed deviation ΔN that starts reducing the amount of tilting of the swash plate of the anti-stall circuit. Even if they can be set, if the set rotation speed is changed using the accelerator lever, there will be a "discrepancy" in these values, making it impossible to effectively use the output of the internal combustion engine as input to the hydraulic pump.

また、メカニカルオールスピードガバナのレギュレーシ
ョン領域は、設定回転数が500〜2000rpmと広
い範囲に対して150rpmと非常にわずかである。そ
して、当該メカニカルオールスピードガバナはこの15
0rpm間で最低燃料噴射量から最大燃料噴射量まで、
即ち、内燃機関の最低出力から最高出力までを制御して
いる。ところで、前述のように内燃機関の出力を油圧ポ
ンプで最大限有効に利用するには、内燃機関の最大燃料
噴射量の直前にアンチス+−ル回路の斜板傾転量の減少
開始点を正確に設定しなければならないし、しかも、内
燃機関のいかなる設定回転数においても上記減少開始点
の正確な設定が必要である。
Further, the regulation range of the mechanical all-speed governor is very small at 150 rpm, compared to a wide range of set rotation speeds of 500 to 2000 rpm. And the mechanical all speed governor is this 15
From the minimum fuel injection amount to the maximum fuel injection amount between 0 rpm,
That is, it controls the internal combustion engine from the lowest output to the highest output. By the way, as mentioned above, in order to make the most effective use of the output of the internal combustion engine with the hydraulic pump, it is necessary to accurately set the point at which the swash plate tilting amount of the anti-slip circuit begins to decrease immediately before the maximum fuel injection amount of the internal combustion engine. Moreover, it is necessary to accurately set the above-mentioned reduction start point at any set rotational speed of the internal combustion engine.

しかしながら、上記のようにメカニカルオールスピード
ガバナのレギュレーション領域が極めて僅かであるため
、製品毎の僅かな製作誤差又は組立誤差、あるいは経年
変化による誤差が大きく影響し、上記減少開始点の設定
は極めて困難である。
However, as mentioned above, the regulation range of the mechanical all-speed governor is extremely small, so slight manufacturing errors or assembly errors for each product, or errors due to aging can have a large effect, making it extremely difficult to set the above-mentioned starting point of decrease. It is.

また、たとえ燃料噴射量の制御に電子素子を使用する電
子ガバナを用いても、抵抗やコンデンサやオペアンプ等
の電子部品の精度のバラツキから同様の問題を生じる。
Further, even if an electronic governor using electronic elements is used to control the fuel injection amount, similar problems arise due to variations in accuracy of electronic components such as resistors, capacitors, and operational amplifiers.

本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
燃料噴射量と油圧ポンプの入力トルクの設定関係を、内
燃機関におけるいかなる設定回転数においても予め設定
した通りに維持することができ、これにより内燃機関の
出力を最大限有効に油圧ポンプで使うことができ、かつ
、制御系の安定性の良い内燃機関と液圧ポンプとを含む
駆動系の制御装置を提供するにある。
The purpose of the present invention is to solve the problems in the above-mentioned prior art,
The setting relationship between the fuel injection amount and the input torque of the hydraulic pump can be maintained as set in advance at any set rotation speed of the internal combustion engine, thereby allowing the hydraulic pump to use the output of the internal combustion engine most effectively. It is an object of the present invention to provide a control device for a drive system including an internal combustion engine and a hydraulic pump, which is capable of providing a stable control system.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するため、本発明は、燃料噴射ポンプ
の燃料噴射量の調整により制御される内燃機関と、この
内燃機関により駆動される少な(とも1つの可変容量型
液圧ポンプとを含む駆動系に対し、前記内燃機関の目標
回転数を設定しそれに対応する目標回転数信号を発生す
る操作装置と、前記内燃機関の出力回転数を検出しそれ
に対応する出力回転数信号を発生する回転数検出装置と
、前記目標回転数信号と前記出力回転数信号との差であ
る回転数偏差信号を演算する演算装置と、前記回転数偏
差信号が所定の設定値を超えると当該回転数偏差信号の
増加に伴い前記液圧ポンプの入力トルクを減少させる入
力トルク減少手段とを備えた内燃機関と液圧ポンプとを
含む駆動系の制御装置において、前記入力トルク減少手
段で用いられるのと同じ回転数偏差信号に基づきその増
加に伴い前記燃料噴射ポンプの目標ラック変位量を増加
させ前記回転数偏差信号が前記設定値より僅かに大きい
、最大燃料噴射量付近の他の設定値に達すると前記目標
ラック変位量の増加を抑制する関数を記憶する第1の記
憶部と、この記憶部から取り出される目標ラック変位量
により前記燃料噴射ポンプのラック位置を調整して燃料
噴射量を制御する燃料噴射量制御装置とを設け、かつ、
前記入力トルク減少手段を、前記液圧ポンプの吐出圧力
を検出しそれに対応する圧力信号を発生する圧力検出装
置と、前記所定の設定値を超える各回転数偏差信号毎に
前記圧力信号に対し入力トルクを予め定められた値とす
るような傾転量目標値を記憶する第2の記憶部と、当該
筒2の記憶部がら取り出された傾転量目標値により前記
液圧ポンプの斜板傾転角を制御する斜板傾転角制御装置
とで構成したことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention includes an internal combustion engine controlled by adjusting the fuel injection amount of a fuel injection pump, and a small number of variable displacement hydraulic pumps driven by the internal combustion engine. an operating device for setting a target rotation speed of the internal combustion engine and generating a corresponding target rotation speed signal for the drive system; and a rotation control device for detecting the output rotation speed of the internal combustion engine and generating an output rotation speed signal corresponding thereto. a calculation device that calculates a rotation speed deviation signal that is the difference between the target rotation speed signal and the output rotation speed signal; and a calculation device that calculates a rotation speed deviation signal that is the difference between the target rotation speed signal and the output rotation speed signal; In a control device for a drive system including an internal combustion engine and a hydraulic pump, the input torque reducing means reduces the input torque of the hydraulic pump as the input torque increases. The target rack displacement amount of the fuel injection pump is increased based on the number deviation signal, and when the rotation speed deviation signal reaches another set value near the maximum fuel injection amount, which is slightly larger than the set value, the target rack displacement amount is increased. a first storage section that stores a function for suppressing an increase in the rack displacement amount; and a fuel injection amount that controls the fuel injection amount by adjusting the rack position of the fuel injection pump based on the target rack displacement amount retrieved from the storage section. a control device, and
The input torque reducing means includes a pressure detection device that detects the discharge pressure of the hydraulic pump and generates a pressure signal corresponding thereto, and an input torque signal that is inputted to the pressure signal for each rotational speed deviation signal that exceeds the predetermined set value. a second storage section that stores a tilting amount target value that sets the torque to a predetermined value; and a second storage section that stores a tilting amount target value that sets the torque to a predetermined value; A swash plate tilting angle control device for controlling the tilting angle.

〔作用〕[Effect]

操作装置で目標回転数Nrを与えると、この目標回転数
Nrと内燃機関の出力回転数Neから回転数偏差信号Δ
Nを求め、この回転数偏差信号ΔNに基づいて第1の記
憶部から目標ラック変位量Mを求め、ラック位置が目標
ラック変位量Mになるように燃料噴射量を制御する。同
時に、上記と同一の回転数偏差信号ΔNと油圧ポンプの
吐出圧力Pに基づいて第2の記憶部から目標斜板傾転量
Xイを取出し、斜viW4斜角がこの値になるように制
御する。
When a target rotation speed Nr is given by the operating device, a rotation speed deviation signal Δ is generated from the target rotation speed Nr and the output rotation speed Ne of the internal combustion engine.
N is determined, a target rack displacement amount M is determined from the first storage section based on this rotation speed deviation signal ΔN, and the fuel injection amount is controlled so that the rack position becomes the target rack displacement amount M. At the same time, the target swash plate tilting amount Xi is retrieved from the second storage section based on the same rotational speed deviation signal ΔN as above and the discharge pressure P of the hydraulic pump, and the slant viW4 slant angle is controlled to become this value. do.

油圧ポンプの負荷が大きくなっていくと内燃機関の出力
回転数Neは低下し回転数偏差信号ΔNはだんだん大き
くなり、目標ラック変位fiMは次第に大きくなり、燃
料噴射量が増加するように制御され、内燃機関の出力は
増大する。更に、油圧ポンプの負荷が増大すると回転数
偏差信号ΔNは前記他の設定値ΔN、に達し、燃料噴射
量の増加が制限される。すなわち内燃機関の出力は最大
出力点付近に達する。しかし、設定値ΔN、に達する直
前の前記所定の設定値ΔN0を超えた時点から、油圧ポ
ンプの入力トルク減少手段における第2の記憶部から取
出された目標斜板傾転量X、(により予め定められた入
力トルクとなるように斜板の傾転量が制御され、この結
果、油圧ポンプのトルクを減少させるので、内燃機関の
出力は最大のまま油圧ポンプの入力トルクと釣り合う。
As the load on the hydraulic pump increases, the output rotation speed Ne of the internal combustion engine decreases, the rotation speed deviation signal ΔN gradually increases, the target rack displacement fiM gradually increases, and the fuel injection amount is controlled to increase. The power of the internal combustion engine increases. Further, when the load on the hydraulic pump increases, the rotational speed deviation signal ΔN reaches the other set value ΔN, and the increase in the fuel injection amount is restricted. That is, the output of the internal combustion engine reaches near the maximum output point. However, from the time when the predetermined set value ΔN0 is exceeded immediately before reaching the set value ΔN, the target swash plate tilting amount The amount of tilting of the swash plate is controlled to achieve a predetermined input torque, and as a result, the torque of the hydraulic pump is reduced, so that the output of the internal combustion engine remains at its maximum and is balanced with the input torque of the hydraulic pump.

しかも、設定値ΔN1、ΔN0の設定は予め第1および
第2の記憶部に記憶させておくので正確に設定できると
ともに、燃料噴射量および油圧ポンプの斜板傾転量の目
標値を同じ回転数偏差信号を使用して制御しているので
、たとえ操作装置で目標回転数をどのような目標回転数
に設定しても、両者の関係は精度よく再現できる。
Moreover, since the settings of the set values ΔN1 and ΔN0 are stored in the first and second storage sections in advance, they can be set accurately, and the target values of the fuel injection amount and the amount of swash plate tilting of the hydraulic pump can be set at the same rotation speed. Since control is performed using the deviation signal, the relationship between the two can be reproduced with high accuracy no matter what target rotation speed is set using the operating device.

また油圧ポンプの斜板傾転量の制御で、制御すべき入力
トルクを回転数偏差信号ΔNおよび油圧ポンプの吐出圧
力Pから目標斜板傾転ffl X Hとして求めている
ので、吐出圧力Pの変化に対して安定した制御系を得る
ことができる。
Furthermore, in controlling the amount of swash plate tilting of the hydraulic pump, the input torque to be controlled is determined as the target swash plate tilting ffl X H from the rotation speed deviation signal ΔN and the discharge pressure P of the hydraulic pump. A control system that is stable against changes can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第1図は本発明の制御装置の一実施例に係る内燃機関と
可変吐出量ポンプとの系を示す系統図である。第1図に
おいて、1は内燃機関、2および3は内燃機関1によっ
て駆動される可変吐出量油圧ポンプ(以下、単に油圧ポ
ンプという。)である。4および5はそれぞれ油圧ポン
プ2および3の斜板(もしくは斜軸、以下、斜板で代表
する。)の傾転角を制御する斜板操作機構で、その具体
的構成例は第3図に示しである。6は内燃機関1の燃料
噴射ポンプで、この燃料噴射ポンプ6はこれに設けたラ
ックを操作することにより所望量の燃料を内燃機関に供
給する。この燃料噴射ホンプロのラック駆動手段の具体
的な構成例は第2図に示しである。7は内燃機関1のス
ロットルレバー(図示せず)の操作量検出器、8.9は
油圧ポンプ2,3の斜板傾転量の最大値を外部から操作
するための操作レバー(図示せず)の操作量検出器、1
0は内燃機関1の出力回転数を検出する検出器、11は
燃料噴射ポンプ6のラック変位を検出する検出器である
。12は内燃機関1の制御装置で、この制御袋?!i1
2は検出器7からのスロットルレバーの操作量信号(内
燃機関10回転数の目標値)?a、検出器10からの内
燃機関10回転数信号10aおよび検出器11からの燃
料噴射ポンプ6のラック変位信号11aに基づいてラッ
ク操作信号12aを燃料噴射ポンプ6へ出力すると共に
、内燃機関1の回転数偏差信号12bを油圧ポンプ2.
3の制?I装置13へ出力する。
FIG. 1 is a system diagram showing a system of an internal combustion engine and a variable displacement pump according to an embodiment of the control device of the present invention. In FIG. 1, 1 is an internal combustion engine, and 2 and 3 are variable displacement hydraulic pumps (hereinafter simply referred to as hydraulic pumps) driven by the internal combustion engine 1. In FIG. 4 and 5 are swash plate operating mechanisms for controlling the tilting angle of the swash plate (or slant shaft, hereinafter referred to as swash plate) of the hydraulic pumps 2 and 3, respectively, and a specific example of its configuration is shown in FIG. This is an indication. 6 is a fuel injection pump for the internal combustion engine 1, and this fuel injection pump 6 supplies a desired amount of fuel to the internal combustion engine by operating a rack provided thereon. A concrete example of the structure of the rack driving means of this fuel injection engine pro is shown in FIG. Reference numeral 7 indicates an operation amount detector for a throttle lever (not shown) of the internal combustion engine 1, and reference numeral 8.9 indicates an operation lever (not shown) for externally controlling the maximum value of the swash plate tilting amount of the hydraulic pumps 2 and 3. ) manipulated variable detector, 1
0 is a detector for detecting the output rotation speed of the internal combustion engine 1, and 11 is a detector for detecting rack displacement of the fuel injection pump 6. 12 is a control device for the internal combustion engine 1, and is this control bag? ! i1
2 is the throttle lever operation amount signal from the detector 7 (target value of internal combustion engine 10 revolutions)? a, a rack operation signal 12a is output to the fuel injection pump 6 based on the internal combustion engine 10 rotational speed signal 10a from the detector 10 and the rack displacement signal 11a of the fuel injection pump 6 from the detector 11; The rotation speed deviation signal 12b is sent to the hydraulic pump 2.
Rule of 3? Output to I device 13.

油圧ポンプ2.3の制御装置13は油圧ポンプ2の斜板
傾転量の外部操作信号8a、油圧ポンプ3の斜板傾転量
の外部操作信号9a、油圧ポンプ2の斜板傾転量信号4
a、油圧ポンプ3の斜板傾転量信号5a、圧力検出器1
4で検出した油圧ポンプ2の吐出圧力信号14a、圧力
検出器15で検出した油圧ポンプ3の吐出圧力信号15
aおよび内燃機関1の制御装置12から与えられる内燃
機関1の回転数偏差信号12bに基づいて、油圧ポンプ
2の斜板操作信号13aおよび油圧ポンプ5の斜板操作
信号13bをそれぞれの油圧ポンプの斜板操作機構4,
5に出力する。
The control device 13 of the hydraulic pump 2.3 receives an external operation signal 8a for the amount of tilting of the swash plate of the hydraulic pump 2, an external operation signal 9a for the amount of tilt of the swash plate of the hydraulic pump 3, and a signal for the amount of tilt of the swash plate of the hydraulic pump 2. 4
a, swash plate tilting amount signal 5a of hydraulic pump 3, pressure detector 1
4, the discharge pressure signal 14a of the hydraulic pump 2 detected by the pressure detector 15, and the discharge pressure signal 15 of the hydraulic pump 3 detected by the pressure detector 15.
a and the rotational speed deviation signal 12b of the internal combustion engine 1 given from the control device 12 of the internal combustion engine 1, the swash plate operation signal 13a of the hydraulic pump 2 and the swash plate operation signal 13b of the hydraulic pump 5 are set for each hydraulic pump. Swash plate operation mechanism 4,
Output to 5.

前述した燃料噴射ポンプ6およびラック操作装置の具体
的実施例を第2図について説明する。この図において第
1図と同符号のものは同一部分を示す。内燃機関1への
燃料噴射量はラック16の変位と関数関係にある。この
ラック16は可動線輪17によって駆動される。18は
ヨーク、19は永久磁石、20はラック戻しばねである
。21は電流増幅器で、この電流増幅器21は内燃機関
1の制御装置12からのラック操作信号12aを受けて
、直流電流信号もしくはパルス幅変調信号21aの形に
して、可動線輪17を駆動する。ラック変位検出器11
はその出力を増幅器もしくは波形整形回路22を介して
、ラック変位信号11aとして内燃機関1の制御装置1
2に帰還する。
A specific example of the above-mentioned fuel injection pump 6 and rack operating device will be described with reference to FIG. In this figure, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same parts. The amount of fuel injected into the internal combustion engine 1 has a functional relationship with the displacement of the rack 16. This rack 16 is driven by a movable wire wheel 17. 18 is a yoke, 19 is a permanent magnet, and 20 is a rack return spring. Reference numeral 21 denotes a current amplifier, which receives the rack operation signal 12a from the control device 12 of the internal combustion engine 1, converts it into a DC current signal or pulse width modulation signal 21a, and drives the movable wire wheel 17. Rack displacement detector 11
The output is sent to the control device 1 of the internal combustion engine 1 as a rack displacement signal 11a via an amplifier or a waveform shaping circuit 22.
Return to 2.

前述した油圧ポンプ2の斜板操作機構4の具体的実施例
を第3図について説明する。この図において第1図と同
符号のものは同一部分を示す。油圧ポンプ2の斜板2a
は油圧シリンダ23aおよび23bで駆動される。油圧
シリンダ23a、23bは4個の2位W2方′ri磁弁
24〜27で制御される。すなわちt磁弁24および2
5のソレノイド24aおよび25aを励磁すると、パイ
ロット油圧a28からの圧油が油圧シリンダ23aに作
用すると共に、油圧シリンダ23bはタンク29につな
がるから、油圧ポンプ2の斜板2aの傾斜量は増加する
。逆に電磁弁26.27のソレノイド26a、27aを
励磁すると、油圧ポンプ2の斜板傾転量は減少する。そ
して電磁弁25.27のソレノイド25a、27aを励
磁すると、電磁弁24〜27はすべて回路を閉じるから
、油圧ポンプ2の斜板傾転量はその状態を維持する。3
0は油圧ポンプ2の斜板2aの傾転量を検出する検出器
で、その出力信号は増幅量もしくは波形整形回路31を
介して斜板回転量信号4aとしてポンプの制御装置13
へ帰還される。油圧ポンプ3の斜板操作機構5について
も同様に構成されているので、その詳細な説明は省略す
る。
A specific embodiment of the swash plate operating mechanism 4 of the hydraulic pump 2 described above will be described with reference to FIG. In this figure, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same parts. Swash plate 2a of hydraulic pump 2
are driven by hydraulic cylinders 23a and 23b. The hydraulic cylinders 23a, 23b are controlled by four second-position W2-way magnetic valves 24-27. That is, the magnetic valves 24 and 2
When the solenoids 24a and 25a of the hydraulic pump 2 are excited, the pressure oil from the pilot hydraulic pressure a28 acts on the hydraulic cylinder 23a, and the hydraulic cylinder 23b is connected to the tank 29, so that the amount of inclination of the swash plate 2a of the hydraulic pump 2 increases. Conversely, when the solenoids 26a and 27a of the electromagnetic valves 26 and 27 are energized, the amount of tilting of the swash plate of the hydraulic pump 2 decreases. Then, when the solenoids 25a and 27a of the electromagnetic valves 25 and 27 are energized, all the electromagnetic valves 24 to 27 close the circuit, so that the amount of tilting of the swash plate of the hydraulic pump 2 maintains that state. 3
0 is a detector that detects the amount of tilting of the swash plate 2a of the hydraulic pump 2, and its output signal is sent to the pump control device 13 as a swash plate rotation amount signal 4a via an amplification amount or waveform shaping circuit 31.
will be returned to. Since the swash plate operating mechanism 5 of the hydraulic pump 3 is similarly configured, detailed explanation thereof will be omitted.

次に内燃機関1の制御装置12における制御手順を第4
図について説明する。第4図は制御装置12としてマイ
クロコンピュータを用いた場合の制御フローチャートで
ある。
Next, the control procedure in the control device 12 of the internal combustion engine 1 is explained as follows.
The diagram will be explained. FIG. 4 is a control flowchart when a microcomputer is used as the control device 12.

まず最初に手順40で状態量、すなわちスロットルレバ
ー操作量(目標回転数Nr)、出力回転数Noおよびラ
ック変位Zを読込んで、制御II装置12の記憶部にお
けるしかるべき記憶番地へ記憶する。次に手順41で内
燃機関1の回転数偏差ΔN=N r −N eを演算し
て、その結果を記憶するとともに、手順42で回転数偏
差ΔNの値を信号12bとして油圧ポンプの制御装置1
3へ出力する。次に、目標回転数Nrの値からアイドリ
ングか否かを判断し、アイドリング状態ならば、手順4
4で、予め読み出し専用メモリ(ROM)に書込まれて
いるアイドリング時のラック変位目標関数Mwfi(Δ
N)を照会し、ア・イドリング時のラック変位目標値M
の値を決めて手順45へ移る。
First, in step 40, the state quantities, that is, the throttle lever operation amount (target rotational speed Nr), output rotational speed No., and rack displacement Z are read and stored in appropriate storage addresses in the storage section of the control II device 12. Next, in step 41, the rotation speed deviation ΔN=N r -N e of the internal combustion engine 1 is calculated and the result is stored, and in step 42, the value of the rotation speed deviation ΔN is used as a signal 12b to control the hydraulic pump control device 1.
Output to 3. Next, it is determined whether or not it is idling from the value of the target rotation speed Nr, and if it is idling, step 4
4, the rack displacement target function Mwfi (Δ
N) and find the rack displacement target value M during idling.
Determine the value of and move on to step 45.

ここで、ラック変位目標関数は第5図に示すような形を
している。すなわち、回転数偏差ΔNに対してラック変
位目標値Mは単調増加関数である。
Here, the rack displacement target function has a form as shown in FIG. That is, the rack displacement target value M is a monotonically increasing function with respect to the rotation speed deviation ΔN.

第5図で関数f (ΔN)は予め定められた設定値ΔN
1を折点とする折線関数として示したが、必ずしもこの
ような折線ではなく、曲線であっても良い。なお、折線
関数とした理由は内燃関数の最大トルク点以下の回転数
でも最大燃料噴射量に達する直前に出力トルクを徐々に
上昇させるためである。また、ラック変位目標値関数と
して、アイドリング時、中速時および高速時の3種類を
準備し、目標回転数Nrに応じて使い分ける方式もある
。第4図はこの方式を示している。すなわち手順43で
アイドリング状態でない場合には手順46で中速か高速
かを判断しく中速回転範囲の最大値が値Nroで示され
ている)、その結果、高速であるならば、手順47で高
速時用のラック変位目標値関数M =f h  (ΔN
)を照会し、このときのラック変位目標値Mの値を決め
てから手順45へ移る。また中速時の場合には手順48
で中速時用のラック変位目標値関数M=f、(ΔN)を
照会して、このときのラック変位目標値Mの値を決めて
から手順45へ移る。
In Figure 5, the function f (ΔN) is a predetermined set value ΔN
Although shown as a broken line function with 1 as a breaking point, it is not necessarily such a broken line, but may be a curved line. Note that the reason why the linear function is used is to gradually increase the output torque just before reaching the maximum fuel injection amount even at a rotation speed below the maximum torque point of the internal combustion function. There is also a method in which three types of rack displacement target value functions are prepared, one for idling, one for medium speed, and one for high speed, and used depending on the target rotational speed Nr. Figure 4 shows this method. That is, if it is not idling in step 43, it is determined in step 46 whether it is medium speed or high speed (the maximum value of the medium speed rotation range is indicated by the value Nro), and if it is high speed, step 47 is performed. Rack displacement target value function M = f h (ΔN
), and determine the rack displacement target value M at this time, and then proceed to step 45. In addition, in case of medium speed, step 48
Then, the rack displacement target value function M=f, (ΔN) for medium speed is inquired, and the value of the rack displacement target value M at this time is determined, and then the process moves to step 45.

手:li 45では出力回転数Neから、ROMに予め
書込まれているラック変位目標値Mの最大値M、A、 
=g (Nθ)を照会し、次の手順46ではこのラック
変位目標値Mの値とその最大値M m m xとの値を
比較する。そしてM > M m a xならば、手順
47でMの値をM□8と置換えて手順48に移る。もし
M <M m m XならばMの値を変えずに手順48
に移る。
Hand: In li 45, from the output rotation speed Ne, the maximum value M, A, of the rack displacement target value M written in advance in the ROM is calculated.
=g (Nθ), and in the next step 46, the value of this rack displacement target value M and its maximum value M m m x are compared. If M > Mmax, the value of M is replaced with M□8 in step 47, and the process moves to step 48. If M < M m m X, do step 48 without changing the value of M.
Move to.

ラック変位目標値の最大値Mmsx = g (N e
 )は出力回転数Neに対して第6図に示すように低下
する関係になっている。この目的は次の通りである。す
なわち、一般に燃料噴射ポンプ6の1サイクル当りの燃
料噴射量は、ラック変位が著しい場合、内燃機関1の回
転数が増加するにつれて増大する性質がある。したがっ
て回転数の低下につれて出力トルクが低下する。そこで
低回転域でのトルクを確保するために、ラック変位の最
大値を大きく調整しておくと、高速回転域での燃料噴射
量が多くなりすぎて不完全燃焼が起こり、内燃機関lか
ら黒煙が吹き出す。このような問題点を克服するために
、第6図に示したように出力回転数Neとラック変位の
目標値の最大値M3.Xとの関係を右下がりの特性にし
ておけばよい。これをアングライヒ(angleich
)特性と呼んでいる。この特性は機械式ガバナでは非常
に複雑な機構を組合わせて実現しているが、マイクロコ
ンピュータを制御装置として用いると、非常に簡単に実
現することができる。
Maximum value of rack displacement target value Mmsx = g (N e
) is in a relationship that decreases with respect to the output rotational speed Ne as shown in FIG. The purpose of this is as follows. That is, in general, the fuel injection amount per cycle of the fuel injection pump 6 tends to increase as the rotational speed of the internal combustion engine 1 increases when the rack displacement is significant. Therefore, as the rotational speed decreases, the output torque decreases. Therefore, if the maximum value of rack displacement is adjusted to a large value in order to secure torque in the low rotation range, the amount of fuel injected in the high rotation range will become too large and incomplete combustion will occur, causing the internal combustion engine to black out. Smoke comes out. In order to overcome such problems, as shown in FIG. 6, the maximum value M3. It is sufficient to set the relationship with X to a downward sloping characteristic. This is known as Angleich.
) characteristics. This characteristic is achieved with a mechanical governor by combining very complicated mechanisms, but it can be achieved very easily by using a microcomputer as the control device.

以上のようにしてラック変位の目標値Mを決めた後、第
4図に示す手順48ではラック変位目標(直Mとラック
変位Zとからラック変位偏差ΔZを演算し、手順49で
その値を第3図に示す電流増幅器21に出力し、始めに
戻る。
After determining the target value M of rack displacement as described above, in step 48 shown in FIG. It outputs to the current amplifier 21 shown in FIG. 3 and returns to the beginning.

次にポンプの制御装置13における制御手順を第7図に
ついて説明する。第7図はポンプの制御装置13をマイ
クロコンピュータを用いて実現した場合の制御フローチ
ャートである。
Next, the control procedure in the pump control device 13 will be explained with reference to FIG. FIG. 7 is a control flowchart when the pump control device 13 is implemented using a microcomputer.

まず手順50で油圧ポンプ2に関する駆動系の状態量、
すなわち油圧ポンプ2の外部操作信号Xい斜板傾転量Y
、回転圧力Pおよび内燃機関1の回転数偏差ΔNを読込
み記憶する。続いて手順51で入力トルク制御関数f、
(ΔN、P)に基づく斜板傾転量指令値X)lを決定す
る。この斜板傾転量指令値X、を決定する手順について
説明する。
First, in step 50, the state quantity of the drive system related to the hydraulic pump 2,
In other words, the external operation signal X of the hydraulic pump 2 and the amount of swash plate tilting Y
, the rotational pressure P and the rotational speed deviation ΔN of the internal combustion engine 1 are read and stored. Next, in step 51, input torque control function f,
A swash plate tilting amount command value X)l based on (ΔN, P) is determined. The procedure for determining the swash plate tilting amount command value X will be explained.

油圧ポンプ2の入力トルクTは油圧ポンプ2の斜板傾転
量Yと吐出圧力Pとの積に比例する。そして、本実施例
において、入力トルクTは内燃機関1の出力回転数Ne
の増減、すなわち回転数偏差ΔNの減増に従って制御さ
れることになる。このような制御における回転数偏差Δ
Nに対する油圧ポンプの入力トルクTの関係を第8図に
示す。
The input torque T of the hydraulic pump 2 is proportional to the product of the swash plate tilting amount Y of the hydraulic pump 2 and the discharge pressure P. In this embodiment, the input torque T is the output rotation speed Ne of the internal combustion engine 1.
In other words, the rotational speed deviation ΔN is controlled according to the increase or decrease in the rotation speed deviation ΔN. Rotational speed deviation Δ in such control
The relationship between input torque T of the hydraulic pump and N is shown in FIG.

すなわち油圧ポンプの入力トルクTは、ΔN≦ΔNO(
値ΔN0は所定の設定値)では最大値T’naxであり
、回転数偏差ΔNが設定値ΔN0を超えると回転数偏差
ΔNの増加とともに減少し、回転数偏差ΔNがある設定
値ΔN mixを超えると入力トルク、Tは最小値T。
In other words, the input torque T of the hydraulic pump is ΔN≦ΔNO(
The value ΔN0 is the maximum value T'nax (a predetermined set value), and when the rotation speed deviation ΔN exceeds the set value ΔN0, it decreases as the rotation speed deviation ΔN increases, and the rotation speed deviation ΔN exceeds the set value ΔN mix. is the input torque, and T is the minimum value T.

となるように決定される。It is determined that

ところで、さきに述べたように、油圧ポンプの入力トル
クTは油圧ポンプの吐出圧力と傾転量の積に比例する。
By the way, as mentioned earlier, the input torque T of the hydraulic pump is proportional to the product of the discharge pressure of the hydraulic pump and the amount of tilting.

そこで、本実施例では、ある回転数偏差ΔNに対応する
第8図に示す関数にしたがった入力トルクTを得る。そ
して、検出された吐出圧力と斜板傾転量との積が、得ら
れた入力トルクTとなるように斜板傾転量(斜板傾転量
の目標値)を求める。このようにして求められた斜板傾
転量により斜板の傾転を制御すれば、結局、ある回転数
偏差ΔNに対し第8図において対応する入力トルクTを
得ることができる。これらの関係を表わしたものが第9
図に示す入力トルク制御関数f、(ΔN、P)である。
Therefore, in this embodiment, the input torque T is obtained according to the function shown in FIG. 8, which corresponds to a certain rotational speed deviation ΔN. Then, the swash plate tilt amount (target value of the swash plate tilt amount) is determined so that the product of the detected discharge pressure and the swash plate tilt amount becomes the obtained input torque T. If the tilting of the swash plate is controlled by the amount of tilt of the swash plate determined in this way, it is possible to obtain the corresponding input torque T in FIG. 8 for a certain rotational speed deviation ΔN. The 9th one expresses these relationships.
This is the input torque control function f, (ΔN, P) shown in the figure.

第9図における横軸は回路圧力Pであり、縦軸は入力馬
力制御関数f。
The horizontal axis in FIG. 9 is the circuit pressure P, and the vertical axis is the input horsepower control function f.

(ΔN、P)に基づく斜板傾転量の目標値X、である。The target value X of the swash plate tilt amount is based on (ΔN, P).

入力トルク制御開数f、(ΔN、P)は双曲線群または
近似双曲線群であり、第8図の入力トルク特性を満足す
るような曲線群で表わされている。内燃機関1の回転数
偏差ΔNを用いてこれに対応する入力トルク関数f、を
求め、油圧回路圧力Pから最適な斜板傾転量指令値X1
4を決定することができる。即ち、入力トルク制御関数
f。
The input torque control numerical values f, (ΔN, P) are a hyperbolic group or an approximate hyperbolic group, and are represented by a curve group that satisfies the input torque characteristics shown in FIG. Using the rotational speed deviation ΔN of the internal combustion engine 1, the corresponding input torque function f is determined, and the optimum swash plate tilting amount command value X1 is determined from the hydraulic circuit pressure P.
4 can be determined. That is, the input torque control function f.

(ΔN、P)は回転数偏差ΔNの大きさに対応して、f
l。(ΔNo 、P) 、f++ (ΔN、、P)・・
・・・・・・・fl(ΔN!、P)と複数個の関数表を
制御装置13の記憶部に予め記憶しておき、実際の回転
数偏差に最も近い回転数偏差に対応した関数表から直線
補間を用いて所望の斜板傾転量指令値を演算するように
して構成すればよい。
(ΔN, P) corresponds to the size of the rotational speed deviation ΔN, and f
l. (ΔNo, P), f++ (ΔN,,P)...
....fl(ΔN!, P) and a plurality of function tables are stored in advance in the storage section of the control device 13, and a function table corresponding to the rotation speed deviation closest to the actual rotation speed deviation is stored in advance. The desired swash plate tilt amount command value may be calculated using linear interpolation.

このとき回転数偏差ΔNが設定値ΔNo以下のときは、
入力トルク関数f、は関数f、。が求められ、回転数偏
差ΔNが設定値ΔN0より大きくなるに従って関数fl
l”fl!・・・・・・・・・fliが求められる。
At this time, when the rotation speed deviation ΔN is less than the set value ΔNo,
The input torque function f, is a function f,. is calculated, and as the rotation speed deviation ΔN becomes larger than the set value ΔN0, the function fl
l"fl!...fli is required.

またトルク制御関数f、の求め方として次のような近4
m的な手法を用いてもよい。これは、第10図に示した
ような1本の双曲線fo  (P)を回転数偏差ΔNの
値に応じて平行移動して、油圧回路圧力Pと回転数偏差
ΔNに対応した斜板傾転量の目標値XIIを求めるもの
である。このときの平行移動の方法を第11図を用いて
次に述べる。
In addition, as a method for finding the torque control function f,
An m-type method may also be used. This is done by moving one hyperbola fo (P) in parallel according to the value of the rotational speed deviation ΔN as shown in Fig. 10, and tilting the swash plate corresponding to the hydraulic circuit pressure P and the rotational speed deviation ΔN. This is to find the target value XII of the quantity. The method of parallel movement at this time will be described below using FIG.

第11図において、いま基準となる双曲線f0(ΔP)
として、油圧ポンプ2の吸収トルクTの最小吸収トルク
T0となるような圧力Pと斜板傾転量指令値XMとの関
係を用いるものとする。このときに内燃機関1の回転数
偏差ΔNに応じて変化するΔP ” g + (ΔN)
なる関数を用いて圧力信号Pの代りにP’=P−ΔPと
おきかえて関数f。
In Figure 11, the hyperbola f0 (ΔP) that is now the standard
Assume that a relationship between the pressure P and the swash plate tilting amount command value XM is used so that the absorption torque T0 of the hydraulic pump 2 becomes the minimum absorption torque T0. At this time, ΔP”g + (ΔN) changes according to the rotational speed deviation ΔN of the internal combustion engine 1.
Using the function f, replace the pressure signal P with P'=P-ΔP.

からX)lを求めるようにすると、第11図にfo(P
−ΔP)として示した曲線のようにr、(P)をΔPだ
け横軸方向に移動したような形となる。
If we try to find X)l from
-ΔP), the shape is obtained by moving r, (P) by ΔP in the horizontal axis direction.

この曲線は吸収トルクがほぼ一定の曲線とはかなりかけ
離れた曲線となる。そこで、もう1つ、回転数偏差ΔN
に応じて変化するΔX=gz(ΔN)なる関数を用いて
斜板傾転量の目標値XHを補正する。すなわち、 XH−fa(P−ΔP)十ΔX なる演算を施して曲線fo  (P−ΔP)をΔNだけ
縦軸方向に移動する。その結果得られる曲線を第11図
に破線で示した。このような方法で平行移動すると、そ
れぞれの回転数偏差に応じて、かなり良好な吸収トルク
一定の曲線が得られる。
This curve is quite different from the curve where the absorption torque is approximately constant. Therefore, one more point is the rotation speed deviation ΔN
The target value XH of the swash plate tilting amount is corrected using a function ΔX=gz(ΔN) that changes according to. That is, the calculation XH-fa(P-ΔP)+ΔX is performed to move the curve fo (P-ΔP) by ΔN in the vertical axis direction. The resulting curve is shown in FIG. 11 as a broken line. When translating in this way, a fairly good curve of constant absorption torque is obtained depending on the respective rotational speed deviation.

ここで内燃機関1の回転数偏差ΔNの増加に対して油圧
ポンプ2の吸収トルクTが第8図のような形で減少する
ように制御するためには、補正関数ΔP=g+(ΔN)
、Δx=g2 (ΔN)はそれぞれ第12図、第13図
に示したような形となる。
Here, in order to control the absorption torque T of the hydraulic pump 2 to decrease in the form shown in FIG. 8 with respect to the increase in the rotation speed deviation ΔN of the internal combustion engine 1, a correction function ΔP=g+(ΔN) is used.
, Δx=g2 (ΔN) have the shapes shown in FIGS. 12 and 13, respectively.

以上で説明した手順をフローチャートの形で表記したの
が第14図であ°る。なお、基準となる入力トルク制御
関数f0として双曲線ではなく直線を用いると、人力ト
ルク一定曲線からの誤差が大きくなるが、それでも回路
圧力Pと無関係に油圧ポンプの斜板傾転量を制御する従
来の方法よりもはるかに安定性が良好になるので、入力
トルク制御関数f0として直線を用いる場合も本発明の
趣旨に反するものではない。
FIG. 14 shows the procedure described above in the form of a flowchart. Note that if a straight line is used instead of a hyperbola as the reference input torque control function f0, the error from the constant human torque curve will increase; Since the stability is much better than the method described above, the use of a straight line as the input torque control function f0 does not go against the spirit of the present invention.

第7図における手順51で求められるX1l=f+(Δ
N、P)は上記のようにして定められるが、この場合、
第5図に示した燃料噴射量が制限開始される折点の回転
数偏差ΔNの設定値ΔN、は第9図に示したように油圧
ポンプの入力トルクTの制限が開始される回転数偏差Δ
N0よりわずかに大きい値に設定されているので、内燃
機関の出力を最も有効に油圧ポンプの人力トルクとして
使うことができる。
X1l=f+(Δ
N, P) are determined as above, but in this case,
The setting value ΔN of the rotational speed deviation ΔN at the corner point where the fuel injection amount starts to be limited as shown in FIG. 5 is the rotational speed deviation at which the input torque T of the hydraulic pump starts to be limited as shown in FIG. Δ
Since it is set to a value slightly larger than N0, the output of the internal combustion engine can be used most effectively as the human torque of the hydraulic pump.

再び第7図に戻って手順52以下の制御手順を説明する
。入力トルク制御関数fl  (ΔN、  P)から人
力トルクに関する斜板傾転量の目標値XHを決定した後
で、その値を一時記憶して次の手順52に移る。手順5
2は、回路圧力Pが異常に上昇した場合に、レバー操作
量XLや入力トルクを制限するための目標値Xllとは
無関係に斜板傾転i1Yを減じて、油圧回路のリリーフ
弁(図示せず)から圧油がリリーフしてエネルギ損失と
なることを防ぐためのものである。そのために第15図
に示したような関数xc =fz  (P)を記憶部に
用意しておく。そしてこの関数を照会することによって
回路圧力に応じた斜板傾転量の目標値Xeを決定する。
Returning to FIG. 7 again, the control procedure starting from step 52 will be explained. After determining the target value XH of the swash plate tilting amount regarding the human torque from the input torque control function fl (ΔN, P), the value is temporarily stored and the process moves to the next step 52. Step 5
2, when the circuit pressure P increases abnormally, the swash plate tilting i1Y is reduced regardless of the lever operation amount XL and the target value Xll for limiting the input torque, and the relief valve (not shown) of the hydraulic circuit is activated. This is to prevent pressure oil from relieving itself and causing energy loss. For this purpose, a function xc =fz (P) as shown in FIG. 15 is prepared in the storage section. By referring to this function, the target value Xe of the swash plate tilting amount according to the circuit pressure is determined.

次に手順53では、以上の手順で決定した斜板傾転量の
目標値XL 、X、l、Xcの3者を比較し、その最小
値をJi柊的な斜板傾転lの目標値Xとして選択して、
手順54の斜板傾転量の制御に移る。
Next, in step 53, the target values XL, X, l, and Xc of the swash plate tilt amount determined in the above steps are compared, and the minimum value is set as the target value of the swash plate tilt l according to Hiiragi. Select as X,
The process moves on to step 54, which is control of the amount of tilting of the swash plate.

次に手順54で実行する油圧ポンプ制御ルーチンを第1
6図を用いて説明する。まず手順61では、油圧ポンプ
2の斜板傾転量の目標値Xと油圧ポンプ2の傾転角X、
。とからポンプ2の傾転角偏差Zt ”’X  Xr。
Next, the hydraulic pump control routine executed in step 54 is
This will be explained using Figure 6. First, in step 61, the target value X of the swash plate tilting amount of the hydraulic pump 2, the tilting angle X of the hydraulic pump 2,
. and the tilting angle deviation of pump 2 Zt ”'X Xr.

を演算する。続いて手順62ではポンプ2の傾転角偏差
Z2の正負を判定する。
Calculate. Subsequently, in step 62, it is determined whether the tilt angle deviation Z2 of the pump 2 is positive or negative.

その結果正ならば、手順63で傾転角偏差Z2が不感帯
Δより大きいか否かをチエツクする。もしZz >Δな
らば、手順64に移り、油圧ポンプ2の傾転角増加指令
(第3図に示す電磁弁24.25のソレノイド24a、
25aを励磁する↑旨令)を出力してメインルーチンに
戻る。もし手順63でZz<Δならば手順65で油圧ポ
ンプ2の傾転角保持指令(第3図に示す電磁弁25.2
7のソレノイド25a、27aを励磁する指令)を出力
してメインルーチンに戻る。手順62で傾転角偏差Z2
の値が負ならば、手順66に移り、傾転角偏差Z2の絶
対値をとり、新たに22=1221とする。次に手順6
7で傾転角偏差Z2と不感帯Δとの大小を比較する。そ
して、Zz>Δならば、手順6Bで油圧ポンプ2の傾転
角減少指令(第3図に示す電磁弁26.27のソレノイ
ド26a。
If the result is positive, it is checked in step 63 whether the tilt angle deviation Z2 is larger than the dead zone Δ. If Zz > Δ, the process moves to step 64, and a command to increase the tilting angle of the hydraulic pump 2 (the solenoid 24a of the solenoid valve 24, 25 shown in FIG.
25a is excited (↑ command) and returns to the main routine. If Zz<Δ in step 63, then in step 65 a command to hold the tilting angle of the hydraulic pump 2 (electromagnetic valve 25.2 shown in FIG. 3) is issued.
A command to excite the solenoids 25a and 27a of No. 7 is output, and the process returns to the main routine. In step 62, tilt angle deviation Z2
If the value of is negative, the process moves to step 66, the absolute value of the tilt angle deviation Z2 is taken, and 22=1221 is newly set. Next step 6
In step 7, the magnitude of the tilt angle deviation Z2 and the dead zone Δ is compared. Then, if Zz>Δ, in step 6B, a command to reduce the tilting angle of the hydraulic pump 2 (the solenoid 26a of the electromagnetic valve 26, 27 shown in FIG. 3) is issued.

27aを励磁する指令)を出力しメインルーチンに戻る
。もし、手順57でZ、<Aならば、手順65に移って
油圧ポンプ2の傾転角保持指令を出してメインルーチン
に戻る。これまでの説明は油圧ポンプ2に関するもので
あるが、油圧ポンプ3の制御ルーチンもこれと同様であ
るので、説明は省略する。
27a) and returns to the main routine. If Z<A in step 57, the process moves to step 65, issues a command to maintain the tilt angle of the hydraulic pump 2, and returns to the main routine. Although the explanation so far relates to the hydraulic pump 2, the control routine for the hydraulic pump 3 is also similar to this, so the explanation will be omitted.

以上、第7図に示す手順50から手順54で油圧ポンプ
2の制御を行なったが、同様の手順を油圧ポンプ3につ
いても行ない、それを終ると再び始めに戻って同様の制
御手順を繰返す。ここで、もし、油圧ポンプ2と油圧ポ
ンプ3との吸収馬力の配分を同一にとるのであれば、手
順51で決定したXHをそのまま手順55でも用いるこ
とができるから、XHの決定の手順は手順55では省略
することができる。
The hydraulic pump 2 has been controlled in the steps 50 to 54 shown in FIG. 7 above, but the same procedure is also performed for the hydraulic pump 3, and once that is completed, the process returns to the beginning and repeats the same control procedure. Here, if the absorption horsepower of hydraulic pump 2 and hydraulic pump 3 is to be distributed equally, XH determined in step 51 can be used as is in step 55, so the procedure for determining XH is as follows. 55, it can be omitted.

以上の説明は油圧ポンプ2,3の斜板傾転量Yが正の値
のみとれる、いわゆる片傾転形の油圧ポンプについて述
べたが、Yの正負の値をとれる、いわゆる両傾転形の油
圧ポンプを用いた油圧閉口路の駆動装置にも同様の考え
方を適応することができる。
The above explanation has been about a so-called single-tilt type hydraulic pump in which the swash plate tilting amount Y of the hydraulic pumps 2 and 3 can take only positive values, but a so-called double-tilt type hydraulic pump in which Y can take positive and negative values A similar concept can be applied to a hydraulic closed path drive device using a hydraulic pump.

なお、上述の実施例では本発明の内容をわかり易くする
ために、内燃機関1の制御装置12と油圧ポンプの制御
装置13とを別々のハードウェアとして説明したが、−
個のマイクロコンピュータを用いて同一のハードウェア
として構成することも可能である。
In addition, in the above-mentioned embodiment, in order to make the content of the present invention easier to understand, the control device 12 of the internal combustion engine 1 and the control device 13 of the hydraulic pump were explained as separate hardware.
It is also possible to construct the same hardware using two microcomputers.

〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明では、燃料噴射量を制御する
ため、回転数偏差信号ΔNに対する目標ラック変位量の
関数を第1の記憶部に記憶し、又、液圧ポンプ入力トル
ク制御のため、上記と同じ回転数偏差信号ΔNと液圧ポ
ンプ吐出圧力に対する傾転量目標値の関数を第2の記憶
部に記憶するようにしたので、燃料噴射量および液圧ポ
ンプの斜板傾転量の目標値を同一の回転数偏差信号で同
時に制御されることになり、たとえ操作装置により目標
回転数としてどのような値が設定されても、両者の関係
は精度良く再現される。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, in order to control the fuel injection amount, the function of the target rack displacement amount with respect to the rotational speed deviation signal ΔN is stored in the first storage section, and the hydraulic pump For input torque control, the function of the rotational speed deviation signal ΔN and the tilting amount target value for the hydraulic pump discharge pressure, which is the same as above, is stored in the second storage section, so that the fuel injection amount and the hydraulic pump's The target value of the swash plate tilting amount is controlled at the same time by the same rotation speed deviation signal, and no matter what value is set as the target rotation speed by the operating device, the relationship between the two can be reproduced with high accuracy. Ru.

又、各記憶部への上記記憶では、併せて、燃料噴射量の
増加が制限はじめる点の設定値ΔN3、および入力トル
クを減少させはじめる点の設定値ΔN0も記憶されるの
で、正確な設定が可能となるとともに、これら設定値Δ
N1が設定値ΔN。
In addition, in the above-mentioned storage in each storage section, the set value ΔN3 at which the increase in fuel injection amount begins to be restricted and the set value ΔN0 at which the input torque begins to decrease are also stored, so accurate settings can be made. These set values Δ
N1 is the set value ΔN.

より僅かに大きな値に設定されているので、内燃機関の
出力を油圧ポンプの入力トルクとして最大限利用するこ
とができる。そして、このことは、前述の精度の良い再
現性という効果と併せると、内燃機関がどのような運転
状態にあっても、その出力を油圧ポンプに最大限利用で
きる効果を有することとなる。
Since the value is set to a slightly larger value, the output of the internal combustion engine can be utilized to the maximum extent as the input torque of the hydraulic pump. When this is combined with the above-mentioned effect of highly accurate reproducibility, this has the effect that the output of the internal combustion engine can be utilized to the maximum extent by the hydraulic pump, no matter what operating state the internal combustion engine is in.

さらに、斜板の傾転量目標値を回転数偏差信号ΔNと併
せて油圧ポンプの吐出圧力Pから求めるようにしたので
、吐出圧力Pの変化に対して、安定した制御を行なうこ
とができる。
Furthermore, since the target value of the tilting amount of the swash plate is determined from the discharge pressure P of the hydraulic pump together with the rotational speed deviation signal ΔN, stable control can be performed in response to changes in the discharge pressure P.

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

第1図は本発明の制御装置の実施例に係る内燃機関と液
体ポンプとの駆動系の系統図、第2図は第1図に示す内
燃機関の燃料噴射ポンプとラック駆動手段の構成を示す
系統図、第3図は第1図に示す油圧ポンプの斜板操作機
構の構成を示す系統図、第4図は内燃機関制御装置の動
作を説明するフローチャート、第5図は内燃機関の回転
数偏差とラック変位指令値との関係を示す特性図、第6
図は内燃機関の回転数とラック変位指令値の最大機関の
回転数偏差と液圧ポンプ入力トルクとの関係の一例を示
す特性図、第9図は回路圧力と回転数偏差と液圧ポンプ
の斜板傾転量の指令値との関係を示す特性図、第10図
は第9図の関係を近似的に実現するために用いる油圧ポ
ンプ入カ一定曲線の基準を示すためのグラフ図、第11
図は第10図に示す線図を平行移動する方法を説明する
ための説明図、第12図は回転数偏差と回路圧力の補正
値との関係を示す特性図、第13図は回転数偏差とポン
プ斜板傾転量の補正値との関係を示す特性図、第14図
は入力トルク制御関数にもとづく斜板傾転量指令値を決
定する動作を説明するフロ−チャート、第15図は回路
圧力の最高値を規制するために用いる制御関数を示す特
性図、第16図は斜板操作機構の制御動作を説明するフ
ローチャートである。 1・・・・・・・・・内燃機関、2,3・・・・・・・
・・油圧ポンプ、4.5・・・・・・・・・斜板操作機
構、6・・・・・・・・・燃料噴射ポンプ、7・・・・
・・・・・スロットルレバーfi 作! 検出器、8.
9・・・・・・・・・操作゛レバーの操作量検出器、I
O・・・・・・・・・出力回転数検出器、11・・・・
・・・・・ラック位置検出器、12・・・・・・・・・
内燃機関の制御装置、13・・・・・・・・・油圧ポン
プの制御装置。 第 図 第32 第4図 予 Mmax 1 I ■ 第5図 第8図 第9図 第7図 第 0図 第11図 第12図 八N0 ΔNmax ΔN 第13図 ΔN0 ΔNmax ΔN 第 4図 第15図 Pc。
FIG. 1 is a system diagram of a drive system for an internal combustion engine and a liquid pump according to an embodiment of the control device of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration of a fuel injection pump and rack drive means of the internal combustion engine shown in FIG. 1. System diagram, FIG. 3 is a system diagram showing the configuration of the swash plate operating mechanism of the hydraulic pump shown in FIG. 1, FIG. 4 is a flowchart explaining the operation of the internal combustion engine control device, and FIG. Characteristic diagram showing the relationship between deviation and rack displacement command value, No. 6
The figure is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the internal combustion engine rotation speed and the maximum engine rotation speed deviation of the rack displacement command value and the hydraulic pump input torque. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of swash plate tilting and the command value, and FIG. 11
The figure is an explanatory diagram for explaining the method of parallelly moving the line diagram shown in Figure 10, Figure 12 is a characteristic diagram showing the relationship between rotation speed deviation and circuit pressure correction value, and Figure 13 is rotation speed deviation. FIG. 14 is a flowchart illustrating the operation for determining the swash plate tilt amount command value based on the input torque control function, and FIG. A characteristic diagram showing a control function used to regulate the maximum value of the circuit pressure, and FIG. 16 is a flowchart explaining the control operation of the swash plate operating mechanism. 1... Internal combustion engine, 2, 3...
...Hydraulic pump, 4.5... Swash plate operation mechanism, 6... Fuel injection pump, 7...
...Made by throttle lever fi! Detector, 8.
9......Operation゛lever operation amount detector, I
O...Output rotation speed detector, 11...
・・・・・・Rack position detector, 12・・・・・・・・・
Internal combustion engine control device, 13... Hydraulic pump control device. Figure 32 Figure 4 Mmax 1 I ■ Figure 5 Figure 8 Figure 9 Figure 7 Figure 0 Figure 11 Figure 12 Figure 8 N0 ΔNmax ΔN Figure 13 ΔN0 ΔNmax ΔN Figure 4 Figure 15 Pc .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  燃料噴射ポンプの燃料噴射量の調整により制御される
内燃機関と、この内燃機関により駆動される少なくとも
1つの可変容量型液圧ポンプとを含む駆動系に対し、前
記内燃機関の目標回転数を設定しそれに対応する目標回
転数信号を発生する操作装置と、前記内燃機関の出力回
転数を検出しそれに対応する出力回転数信号を発生する
回転数検出装置と、前記目標回転数信号と前記出力回転
数信号との差である回転数偏差信号を演算する演算装置
と、前記回転数偏差信号が所定の設定値を超えると当該
回転数偏差信号の増加に伴い前記液圧ポンプの入力トル
クを減少させる入力トルク減少手段とを備えた内燃機関
と液圧ポンプとを含む駆動系の制御装置において、前記
入力トルク減少手段で用いられるのと同じ回転数偏差信
号に基づきその増加に伴い前記燃料噴射ポンプの目標ラ
ック変位量を増加させ前記回転数偏差信号が前記設定値
より僅かに大きい、最大燃料噴射量付近の他の設定値に
達すると前記目標ラック変位量の増加を抑制する関数を
記憶する第1の記憶部と、この記憶部から取り出される
目標ラック変位量により前記燃料噴射ポンプのラック位
置を調整して燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御装置
とを設け、かつ、前記入力トルク減少手段を、前記液圧
ポンプの吐出圧力を検出しそれに対応する圧力信号を発
生する圧力検出装置と、前記所定の設定値を超える各回
転数偏差信号毎に前記圧力信号に対し入力トルクを予め
定められた値とするような傾転量目標値を記憶する第2
の記憶部と、当該第2の記憶部から取り出された傾転量
目標値により前記液圧ポンプの斜板傾転角を制御する斜
板傾転角制御装置とで構成したことを特徴とする内燃機
関と液圧ポンプとを含む駆動系の制御装置。
Setting a target rotation speed of the internal combustion engine for a drive system including an internal combustion engine controlled by adjusting the fuel injection amount of the fuel injection pump and at least one variable displacement hydraulic pump driven by the internal combustion engine. an operating device that generates a target rotational speed signal corresponding to the target rotational speed signal; a rotational speed detection device that detects the output rotational speed of the internal combustion engine and generates an output rotational speed signal corresponding to the output rotational speed signal; a calculation device that calculates a rotation speed deviation signal that is a difference between the rotation speed deviation signal and the rotation speed deviation signal; and when the rotation speed deviation signal exceeds a predetermined set value, the input torque of the hydraulic pump is reduced as the rotation speed deviation signal increases. In a control device for a drive system including an internal combustion engine and a hydraulic pump, the input torque reducing means controls the fuel injection pump according to an increase based on the same rotational speed deviation signal used by the input torque reducing means. A first function that increases the target rack displacement amount and suppresses an increase in the target rack displacement amount when the rotation speed deviation signal reaches another set value near the maximum fuel injection amount that is slightly larger than the set value. and a fuel injection amount control device that controls the fuel injection amount by adjusting the rack position of the fuel injection pump according to the target rack displacement amount retrieved from the storage portion, and the input torque reducing means. , a pressure detection device that detects the discharge pressure of the hydraulic pump and generates a pressure signal corresponding thereto; and a predetermined input torque for the pressure signal for each rotational speed deviation signal exceeding the predetermined set value. A second tilting amount target value that is set as a value is stored.
and a swash plate tilt angle control device that controls the swash plate tilt angle of the hydraulic pump based on the tilt amount target value retrieved from the second storage unit. A drive system control device that includes an internal combustion engine and a hydraulic pump.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05180054A (en) * 1992-01-07 1993-07-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd Rotational speed control device for prime mover

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