JPH07111180B2 - ロードセンシング油圧駆動装置 - Google Patents
ロードセンシング油圧駆動装置Info
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- JPH07111180B2 JPH07111180B2 JP1275746A JP27574689A JPH07111180B2 JP H07111180 B2 JPH07111180 B2 JP H07111180B2 JP 1275746 A JP1275746 A JP 1275746A JP 27574689 A JP27574689 A JP 27574689A JP H07111180 B2 JPH07111180 B2 JP H07111180B2
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- Japan
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- hydraulic pump
- displacement
- hydraulic
- pump
- regulator
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧ショベル等の土木・建設機械のロードセン
シング油圧駆動装置に係わり、特に油圧ポンプの押しの
け容積を検出し、フィードバック制御によりその押しの
け容積を制御するロードセンシング油圧駆動装置に関す
る。
シング油圧駆動装置に係わり、特に油圧ポンプの押しの
け容積を検出し、フィードバック制御によりその押しの
け容積を制御するロードセンシング油圧駆動装置に関す
る。
近年、油圧ショベル、油圧クレーン等、複数の作業部材
を備えた建設機械の油圧駆動装置においては、油圧ポン
プの吐出圧力が複数の作業部材を駆動する複数の油圧ア
クチュエータの最大負荷圧力よりも一定値だけ高くなる
ようにポンプ吐出量を制御することが行われており、こ
の制御をロードセンシング制御と呼んでいる。本明細書
では、このロードセンシング制御を行う油圧駆動装置を
ロードセンシング油圧駆動装置と称している。
を備えた建設機械の油圧駆動装置においては、油圧ポン
プの吐出圧力が複数の作業部材を駆動する複数の油圧ア
クチュエータの最大負荷圧力よりも一定値だけ高くなる
ようにポンプ吐出量を制御することが行われており、こ
の制御をロードセンシング制御と呼んでいる。本明細書
では、このロードセンシング制御を行う油圧駆動装置を
ロードセンシング油圧駆動装置と称している。
ところで、このロードセンシング油圧駆動装置は、従
来、油圧ポンプとしては1つの油圧ポンプを用いるのが
基本であり、この1つの油圧ポンプにより複数のアクチ
ュエータを駆動する構成となっている。また、油圧ポン
プの制御装置としては種々のものが提案されているが、
そのほとんどは、例えばDE−A1−3422165(特開昭60−1
1706号に対応)に記載のように、油圧ポンプの吐出圧力
と最大負荷圧力とをポンプレギュレータの切換弁に導
き、両者の差圧に応答して油圧ポンプの押しのけ容積、
斜板ポンプにあっては斜板の位置を制御する油圧制御方
式となっている。
来、油圧ポンプとしては1つの油圧ポンプを用いるのが
基本であり、この1つの油圧ポンプにより複数のアクチ
ュエータを駆動する構成となっている。また、油圧ポン
プの制御装置としては種々のものが提案されているが、
そのほとんどは、例えばDE−A1−3422165(特開昭60−1
1706号に対応)に記載のように、油圧ポンプの吐出圧力
と最大負荷圧力とをポンプレギュレータの切換弁に導
き、両者の差圧に応答して油圧ポンプの押しのけ容積、
斜板ポンプにあっては斜板の位置を制御する油圧制御方
式となっている。
以上のような従来技術の現状に対して、油圧ポンプの制
御装置を電子制御方式にする試みが例えば特願平1−16
837号にて本件出願人によりなされており、この電子制
御方式においては満足の行くロードセンシング制御を行
うため、油圧ポンプの押しのけ容積、斜板ポンプにあっ
ては斜板の位置を演出する変位検出器を用い、斜板位置
をフィードバック制御により制御している。
御装置を電子制御方式にする試みが例えば特願平1−16
837号にて本件出願人によりなされており、この電子制
御方式においては満足の行くロードセンシング制御を行
うため、油圧ポンプの押しのけ容積、斜板ポンプにあっ
ては斜板の位置を演出する変位検出器を用い、斜板位置
をフィードバック制御により制御している。
ところで、容量の大きい油圧アクチュエータを複数備え
たロードセンシング油圧駆動装置においては、そのアク
チュエータ容量に対応できる大容量の油圧ポンプを用い
る必要があるが、ポンプ容量には限度があるので、既存
のポンプで対応できない場合は油圧ポンプを複数用いる
必要がある。しかしながら、従来の油圧制御方式のポン
プ制御装置においては、油圧ポンプが複数になった場合
には各油圧ポンプ毎に制御装置を設けねばならず、油圧
回路が複雑になるという問題があった。
たロードセンシング油圧駆動装置においては、そのアク
チュエータ容量に対応できる大容量の油圧ポンプを用い
る必要があるが、ポンプ容量には限度があるので、既存
のポンプで対応できない場合は油圧ポンプを複数用いる
必要がある。しかしながら、従来の油圧制御方式のポン
プ制御装置においては、油圧ポンプが複数になった場合
には各油圧ポンプ毎に制御装置を設けねばならず、油圧
回路が複雑になるという問題があった。
また、本件出願人が提案している電子制御方式のポンプ
制御装置も1つの油圧ポンプの場合を想定しており、油
圧ポンプが複数になる場合は、複数のポンプ個々に斜板
の位置を検出する変位検出器を設ける必要があり、セン
サの数が増えるという問題があった。
制御装置も1つの油圧ポンプの場合を想定しており、油
圧ポンプが複数になる場合は、複数のポンプ個々に斜板
の位置を検出する変位検出器を設ける必要があり、セン
サの数が増えるという問題があった。
本発明の目的は、油圧アクチュエータの容量が大きくな
っても対応することができ、かつポンプ制御装置の構成
を簡素化できるロードセンシング油圧駆動装置を提供す
ることである。
っても対応することができ、かつポンプ制御装置の構成
を簡素化できるロードセンシング油圧駆動装置を提供す
ることである。
上記目的を達成するため本発明は次の構成を採用する。
すなわち、複数の油圧アクチュエータに圧油を供給し、
これを駆動する少なくとも第1の油圧ポンプと、前記第
1の油圧ポンプの押しのけ容積を検出する検出手段と、
前記第1の油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアクチュ
エータの最大負荷圧力との差圧を所定の値に保持する前
記第1の油圧ポンプの目標押しのけ容積を演算し、この
目標押しのけ容積と前記検出手段で検出した押しのけ容
積とから第1の操作指令値を演算し、これに対応する第
1の指令信号を出力する制御手段と、前記第1の指令信
号に基づき前記第1の油圧ポンプの押しのけ容積可変手
段を操作し、第1の油圧ポンプの押しのけ容積を制御す
る第1のポンプレギュレータとを備えたロードセンシン
グ油圧駆動装置において、前記第1の油圧ポンプの吐出
管路に接続した第2の油圧ポンプと、前記第2の油圧ポ
ンプの押しのけ容積可変手段を操作し、第2の油圧ポン
プの押しのけ容積を制御する第2のポンプレギュレータ
と、前記制御手段で求めた前記第1の油圧ポンプの目標
押しのけ容積に基づき前記第2のポンプレギュレータを
制御し、前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積を前記第
1の油圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制御
する操作手段とを有し、前記操作手段は、前記制御手段
で求めた前記第1の油圧ポンプの目標押しのけ容積に基
づき第2の操作指令値を演算してこれに対応する第2の
指令信号を出力し、前記第2のポンプレギュレータをこ
の第2の指令信号により制御する手段とする。
すなわち、複数の油圧アクチュエータに圧油を供給し、
これを駆動する少なくとも第1の油圧ポンプと、前記第
1の油圧ポンプの押しのけ容積を検出する検出手段と、
前記第1の油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアクチュ
エータの最大負荷圧力との差圧を所定の値に保持する前
記第1の油圧ポンプの目標押しのけ容積を演算し、この
目標押しのけ容積と前記検出手段で検出した押しのけ容
積とから第1の操作指令値を演算し、これに対応する第
1の指令信号を出力する制御手段と、前記第1の指令信
号に基づき前記第1の油圧ポンプの押しのけ容積可変手
段を操作し、第1の油圧ポンプの押しのけ容積を制御す
る第1のポンプレギュレータとを備えたロードセンシン
グ油圧駆動装置において、前記第1の油圧ポンプの吐出
管路に接続した第2の油圧ポンプと、前記第2の油圧ポ
ンプの押しのけ容積可変手段を操作し、第2の油圧ポン
プの押しのけ容積を制御する第2のポンプレギュレータ
と、前記制御手段で求めた前記第1の油圧ポンプの目標
押しのけ容積に基づき前記第2のポンプレギュレータを
制御し、前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積を前記第
1の油圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制御
する操作手段とを有し、前記操作手段は、前記制御手段
で求めた前記第1の油圧ポンプの目標押しのけ容積に基
づき第2の操作指令値を演算してこれに対応する第2の
指令信号を出力し、前記第2のポンプレギュレータをこ
の第2の指令信号により制御する手段とする。
また、複数の油圧アクチュエータに圧油を供給し、これ
を駆動する少なくとも第1の油圧ポンプと、前記第1の
油圧ポンプの押しのけ容積を検出する検出手段と、前記
第1の油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアクチュエー
タの最大負荷圧力との差圧を所定の値に保持する前記第
1の油圧ポンプの目標押しのけ容積を演算し、この目標
押しのけ容積と前記検出手段で検出した押しのけ容積と
から第1の操作指令値を演算し、これに対応する第1の
指令信号を出力する制御手段と、前記第1の指令信号に
基づき前記第1の油圧ポンプの押しのけ容積可変手段を
操作し、第1の油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第
1のポンプレギュレータとを備えたロードセンシング油
圧駆動装置において、前記第1の油圧ポンプの吐出管路
に接続した第2の油圧ポンプと、前記第2の油圧ポンプ
の押しのけ容積可変手段を操作し、第2の油圧ポンプの
押しのけ容積を制御する第2のポンプレギュレータと、
前記制御手段で求めた前記第1の油圧ポンプの目標押し
のけ容積に基づき前記第2のポンプレギュレータを制御
し、前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積を前記第1の
油圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制御する
操作手段とを有し、前記操作手段は、前記制御手段で求
めた前記第1の指令信号を出力し、前記第2のポンプレ
ギュレータをこの第1の指令信号により制御する手段と
する。
を駆動する少なくとも第1の油圧ポンプと、前記第1の
油圧ポンプの押しのけ容積を検出する検出手段と、前記
第1の油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアクチュエー
タの最大負荷圧力との差圧を所定の値に保持する前記第
1の油圧ポンプの目標押しのけ容積を演算し、この目標
押しのけ容積と前記検出手段で検出した押しのけ容積と
から第1の操作指令値を演算し、これに対応する第1の
指令信号を出力する制御手段と、前記第1の指令信号に
基づき前記第1の油圧ポンプの押しのけ容積可変手段を
操作し、第1の油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第
1のポンプレギュレータとを備えたロードセンシング油
圧駆動装置において、前記第1の油圧ポンプの吐出管路
に接続した第2の油圧ポンプと、前記第2の油圧ポンプ
の押しのけ容積可変手段を操作し、第2の油圧ポンプの
押しのけ容積を制御する第2のポンプレギュレータと、
前記制御手段で求めた前記第1の油圧ポンプの目標押し
のけ容積に基づき前記第2のポンプレギュレータを制御
し、前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積を前記第1の
油圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制御する
操作手段とを有し、前記操作手段は、前記制御手段で求
めた前記第1の指令信号を出力し、前記第2のポンプレ
ギュレータをこの第1の指令信号により制御する手段と
する。
更に、複数の油圧アクチュエータに圧油を供給し、これ
を駆動する少なくとも第1の油圧ポンプと、前記第1の
油圧ポンプの押しのけ容積を検出する検出手段と、前記
第1の油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアクチュエー
タの最大負荷圧力との差圧を所定の値に保持する前記第
1の油圧ポンプの目標押しのけ容積を演算し、この目標
押しのけ容積と前記演出手段で検出した押しのけ容積と
から第1の操作指令値を演算し、これに対応する第1の
指令信号を出力する制御手段と、前記第1の指令信号に
基づき前記第1の油圧ポンプの押しのけ容積可変手段を
操作し、第1の油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第
1のポンプレギュレータとを備えたロードセンシング油
圧駆動装置において、前記第1の油圧ポンプの吐出管路
に接続した第2の油圧ポンプと、前記第2の油圧ポンプ
の押しのけ容積可変手段を操作し、第2の油圧ポンプの
押しのけ容積を制御する第2のポンプレギュレータと、
前記制御手段で求めた前記第1の油圧ポンプの目標押し
のけ容積に基づき前記第2のポンプレギュレータを制御
し、前記第2の油圧ポンプ押しのけ容積を前記第1の油
圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制御する操
作手段とを有し、前記第1の指令信号を油圧信号に変換
する電磁比例弁をさらに備え、前記第1のポンプレギュ
レータをこの電磁比例弁からの油圧信号により制御する
よう構成し、前記操作手段は、前記電磁比例弁からの油
圧信号を前記第2のポンプレギュレータに導き、これを
制御する手段とする。
を駆動する少なくとも第1の油圧ポンプと、前記第1の
油圧ポンプの押しのけ容積を検出する検出手段と、前記
第1の油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアクチュエー
タの最大負荷圧力との差圧を所定の値に保持する前記第
1の油圧ポンプの目標押しのけ容積を演算し、この目標
押しのけ容積と前記演出手段で検出した押しのけ容積と
から第1の操作指令値を演算し、これに対応する第1の
指令信号を出力する制御手段と、前記第1の指令信号に
基づき前記第1の油圧ポンプの押しのけ容積可変手段を
操作し、第1の油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第
1のポンプレギュレータとを備えたロードセンシング油
圧駆動装置において、前記第1の油圧ポンプの吐出管路
に接続した第2の油圧ポンプと、前記第2の油圧ポンプ
の押しのけ容積可変手段を操作し、第2の油圧ポンプの
押しのけ容積を制御する第2のポンプレギュレータと、
前記制御手段で求めた前記第1の油圧ポンプの目標押し
のけ容積に基づき前記第2のポンプレギュレータを制御
し、前記第2の油圧ポンプ押しのけ容積を前記第1の油
圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制御する操
作手段とを有し、前記第1の指令信号を油圧信号に変換
する電磁比例弁をさらに備え、前記第1のポンプレギュ
レータをこの電磁比例弁からの油圧信号により制御する
よう構成し、前記操作手段は、前記電磁比例弁からの油
圧信号を前記第2のポンプレギュレータに導き、これを
制御する手段とする。
このように構成した本発明においては、第2の油圧ポン
プのポンプレギュレータを第1の油圧ポンプの目標押し
のけ容積に基づき、第2の油圧ポンプの押しのけ容積が
第1の油圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制
御する操作手段を設けることにより、複数のアクチュエ
ータには第1および第2の油圧ポンプから圧油を供給で
きるのでアクチュエータの大容量化に対応でき、かつ第
2の油圧ポンプには押しのけ容積を検出する検出手段を
設ける必要がないので、ポンプ制御装置の構成を簡素化
できる。
プのポンプレギュレータを第1の油圧ポンプの目標押し
のけ容積に基づき、第2の油圧ポンプの押しのけ容積が
第1の油圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制
御する操作手段を設けることにより、複数のアクチュエ
ータには第1および第2の油圧ポンプから圧油を供給で
きるのでアクチュエータの大容量化に対応でき、かつ第
2の油圧ポンプには押しのけ容積を検出する検出手段を
設ける必要がないので、ポンプ制御装置の構成を簡素化
できる。
以下、本発明の一実施例を第1図および第2図により説
明する。
明する。
第1図において、参照番号1は可変容量型の第1の油圧
ポンプであり、押しのけ容積可変機構、すなわち、斜板
2により容量を制御される。また、参照番号50は斜板51
により容量を制御される可変容量型の第2の圧油ポンプ
であり、その吐出管路52は第1の油圧ポンプ1の吐出管
路3に接続されている。油圧ポンプ1,50より吐出された
圧油は吐出管路3から方向切換弁4A,4Bを経て、負荷で
ある油圧モータ5Aおよび油圧シリンダ5Bに供給され、こ
れらを駆動する。
ポンプであり、押しのけ容積可変機構、すなわち、斜板
2により容量を制御される。また、参照番号50は斜板51
により容量を制御される可変容量型の第2の圧油ポンプ
であり、その吐出管路52は第1の油圧ポンプ1の吐出管
路3に接続されている。油圧ポンプ1,50より吐出された
圧油は吐出管路3から方向切換弁4A,4Bを経て、負荷で
ある油圧モータ5Aおよび油圧シリンダ5Bに供給され、こ
れらを駆動する。
参照番号6は第1および第2の油圧ポンプ1,50の制御装
置であり、これは第1および第2の油圧ポンプ1,50に共
通の差圧計7、圧力検出器8、変位検出器9のセンサ群
およびコントローラ10と、第1および第2の油圧ポンプ
1,50それぞれの電磁比例弁11,53およびポンプレギュレ
ータ12,54とからなっている。
置であり、これは第1および第2の油圧ポンプ1,50に共
通の差圧計7、圧力検出器8、変位検出器9のセンサ群
およびコントローラ10と、第1および第2の油圧ポンプ
1,50それぞれの電磁比例弁11,53およびポンプレギュレ
ータ12,54とからなっている。
差圧計7は、油圧ポンプ1の吐出圧力Psとシャトル弁22
により取り出された油圧モータ5および油圧シリンダ5B
の最大負荷圧力PLmaxとの差圧ΔPを検出し、圧力検出
器8は油圧ポンプ1の吐出圧力Psを検出し、変位検出器
9は油圧ポンプ1の斜板2の位置、すなわち、押しのけ
容積を検出し、それぞれ対応する電気信号をコントロー
ラ10に送る。コントローラ10はこれら検出信号に基づき
油圧ポンプ1の斜板2の目標位置を演算し、これに対応
する2つの指令信号X1,X2を出力する。この指令信号X1,
X2は電磁比例弁11,53に送られ、それぞれ油圧信号に変
換され、この油圧信号がそれぞれポンプレギュレータ1
2,54に負荷される。
により取り出された油圧モータ5および油圧シリンダ5B
の最大負荷圧力PLmaxとの差圧ΔPを検出し、圧力検出
器8は油圧ポンプ1の吐出圧力Psを検出し、変位検出器
9は油圧ポンプ1の斜板2の位置、すなわち、押しのけ
容積を検出し、それぞれ対応する電気信号をコントロー
ラ10に送る。コントローラ10はこれら検出信号に基づき
油圧ポンプ1の斜板2の目標位置を演算し、これに対応
する2つの指令信号X1,X2を出力する。この指令信号X1,
X2は電磁比例弁11,53に送られ、それぞれ油圧信号に変
換され、この油圧信号がそれぞれポンプレギュレータ1
2,54に負荷される。
ポンプレギュレータ12は、油圧ポンプ1の斜板2を駆動
するサーボシリンダ13と、サーボシリンダ13の動きを決
めるサーボ制御弁14とを有し、サーボ制御弁14は一端に
電磁比例弁11からの油圧信号が導かれる受圧部15を有
し、他端にばね16を有し、サーボ制御弁14は受圧部15に
導かれる油圧信号のレベルに応じてばね16に対抗して図
示左方に駆動され、サーボシリンダ13のピストンの位
置、すなわち、油圧ポンプ1の斜板2の位置を決定す
る。ポンプレギュレータ54も同様に、サーボシリンダ5
5、サーボ制御弁58、受圧部57、ばね58を有している。
サーボシリンダ13,55およびサーボ制御弁14,56にはサー
ボシリンダ13,55の駆動用の流体として油圧ポンプ1,50
の吐出圧力がチェック弁17を介して導かれる。
するサーボシリンダ13と、サーボシリンダ13の動きを決
めるサーボ制御弁14とを有し、サーボ制御弁14は一端に
電磁比例弁11からの油圧信号が導かれる受圧部15を有
し、他端にばね16を有し、サーボ制御弁14は受圧部15に
導かれる油圧信号のレベルに応じてばね16に対抗して図
示左方に駆動され、サーボシリンダ13のピストンの位
置、すなわち、油圧ポンプ1の斜板2の位置を決定す
る。ポンプレギュレータ54も同様に、サーボシリンダ5
5、サーボ制御弁58、受圧部57、ばね58を有している。
サーボシリンダ13,55およびサーボ制御弁14,56にはサー
ボシリンダ13,55の駆動用の流体として油圧ポンプ1,50
の吐出圧力がチェック弁17を介して導かれる。
参照番号18はパイロットポンプであり、そのパイロット
圧力はリリーフ弁19により設定される。このパイロット
圧力は電磁比例弁11,53に送られ、油圧信号の油圧源と
される。また、パイロット圧力はチェック弁20を介して
上述したチェック弁17の下流に導かれ、油圧ポンプ50の
吐出圧力が低いときにサーボシリンダ13,55の駆動用の
第2の流体として用いられる。なお、21はタンクであ
る。
圧力はリリーフ弁19により設定される。このパイロット
圧力は電磁比例弁11,53に送られ、油圧信号の油圧源と
される。また、パイロット圧力はチェック弁20を介して
上述したチェック弁17の下流に導かれ、油圧ポンプ50の
吐出圧力が低いときにサーボシリンダ13,55の駆動用の
第2の流体として用いられる。なお、21はタンクであ
る。
コントローラ10で行われる演算の内容を機能ブロック図
で第2図に示す。
で第2図に示す。
第2図において、参照番号30は差圧ΔPとポンプ吐出圧
力Psとから油圧ポンプ1斜板2の目標位置θoを演算す
るブロックであり、参照番号31はその目標位置θoから
指令信号X1,X2を生成するブロックである。
力Psとから油圧ポンプ1斜板2の目標位置θoを演算す
るブロックであり、参照番号31はその目標位置θoから
指令信号X1,X2を生成するブロックである。
ブロック30において、ブロック32は差圧ΔPから差圧Δ
Pを目標差圧ΔPoに保持するための差圧目標吐出量θΔ
pの変化速度Δpを求めるものであり、ここで求めた
変化速度Δpは積分ブロック33で積分され差圧目標吐
出量θΔpとされる。一方、ブロック34では、油圧ポン
プ1,50の吐出圧力Psから予め記憶した入力トルク制限関
数に基づき入力制限目標吐出量θTが求められる。この
ようにして求めた2つの目標値θΔp,θTは最小値選択
ブロック35でのうちの小値が選択され、油圧ポンプ1の
押しのけ容積の目標値、すなわち、斜板2の目標位置θ
oが決定される。
Pを目標差圧ΔPoに保持するための差圧目標吐出量θΔ
pの変化速度Δpを求めるものであり、ここで求めた
変化速度Δpは積分ブロック33で積分され差圧目標吐
出量θΔpとされる。一方、ブロック34では、油圧ポン
プ1,50の吐出圧力Psから予め記憶した入力トルク制限関
数に基づき入力制限目標吐出量θTが求められる。この
ようにして求めた2つの目標値θΔp,θTは最小値選択
ブロック35でのうちの小値が選択され、油圧ポンプ1の
押しのけ容積の目標値、すなわち、斜板2の目標位置θ
oが決定される。
ブロック31は、斜板目標位置θoから電磁比例弁11に対
する指令信号X1を求める第1のブロック31Aと、斜板目
標位置θoから電磁比例弁53に対する指令信号X2を求め
る第2のブロック31Bとからなっている。
する指令信号X1を求める第1のブロック31Aと、斜板目
標位置θoから電磁比例弁53に対する指令信号X2を求め
る第2のブロック31Bとからなっている。
第1のブロック31Aは第1の制御経路36と第2の制御経
路37とを有し、第1の制御経路36ではブロック38Aにお
いて斜板目標位置θoを予め記憶した関係に基づき基本
指令値io1に変換する。この関数は電磁比例弁11の特性
に応じて、斜板2の目標位置θoを基本指示令値io1に
変換する。第2の制御経路37においては、減算部39で斜
板目標位置θoと変位検出器9で検出した斜板2の位置
θとの偏差がとられ、スイッチ機能を有するブロック40
を経てブロック41で比例定数Kを掛けて補正値icを得
る。ブロック38Aで得た基本指令値io1とブロック41で
得た補正値icとは加算部42で加算され、操作指令値ix
が得られ、操作指令値ixは増幅器43Aで増幅され。指令
信号X1に変換される。
路37とを有し、第1の制御経路36ではブロック38Aにお
いて斜板目標位置θoを予め記憶した関係に基づき基本
指令値io1に変換する。この関数は電磁比例弁11の特性
に応じて、斜板2の目標位置θoを基本指示令値io1に
変換する。第2の制御経路37においては、減算部39で斜
板目標位置θoと変位検出器9で検出した斜板2の位置
θとの偏差がとられ、スイッチ機能を有するブロック40
を経てブロック41で比例定数Kを掛けて補正値icを得
る。ブロック38Aで得た基本指令値io1とブロック41で
得た補正値icとは加算部42で加算され、操作指令値ix
が得られ、操作指令値ixは増幅器43Aで増幅され。指令
信号X1に変換される。
また、第1のブロック31Aは第3の制御経路37Aを有し、
第3の制御経路37Aは、変位検出器9で得た斜板2の位
置θの検出信号が異常判定ブロック44に送られ、その検
出信号が異常かどうかが判定される。この判定は、例え
ば正常時の検出信号のレベル範囲を予め記憶しておき、
検出信号のレベルがその範囲内かどうかを見ることによ
り行うことができる。ブロック44は、検出信号が所定の
レベル範囲にあるときは正常と判断し、レベル0の信号
を出力し、所定のレベル範囲を逸脱すると異常と判定
し、レベル1の信号を出力する。この信号はブロック40
に送られる。ブロック40は信号が0のときは図示の位置
にあり、偏差Δθをブロック41に伝達し、信号が1にな
ると第2の制御経路37を遮断し、予め用意したブロック
45のΔθ=0の値を出力する。これにより、ブロック41
に送られる補正値icは0となり、加算部42では基本指
令値io1の値がそのまま操作指令値ixとして出力され
る。
第3の制御経路37Aは、変位検出器9で得た斜板2の位
置θの検出信号が異常判定ブロック44に送られ、その検
出信号が異常かどうかが判定される。この判定は、例え
ば正常時の検出信号のレベル範囲を予め記憶しておき、
検出信号のレベルがその範囲内かどうかを見ることによ
り行うことができる。ブロック44は、検出信号が所定の
レベル範囲にあるときは正常と判断し、レベル0の信号
を出力し、所定のレベル範囲を逸脱すると異常と判定
し、レベル1の信号を出力する。この信号はブロック40
に送られる。ブロック40は信号が0のときは図示の位置
にあり、偏差Δθをブロック41に伝達し、信号が1にな
ると第2の制御経路37を遮断し、予め用意したブロック
45のΔθ=0の値を出力する。これにより、ブロック41
に送られる補正値icは0となり、加算部42では基本指
令値io1の値がそのまま操作指令値ixとして出力され
る。
第2のブロック31Bは第1のブロック31Aの第1の制御経
路36に相当する単一の制御経路からなり、この制御経路
では、第1の制御経路36のブロック38Aと同様に、ブロ
ック38Bにおいて斜板目標位置θoを予め記憶した関係
に基づき基本指令値io2に変換する。この関数は電磁比
例弁53の特性に応じて、斜板51の目標位置θoを基本指
令地io2に変換する。この基本指令値io2はそのまま操
作指令値として増幅器43Bで増幅され、指令信号X2に変
換される。
路36に相当する単一の制御経路からなり、この制御経路
では、第1の制御経路36のブロック38Aと同様に、ブロ
ック38Bにおいて斜板目標位置θoを予め記憶した関係
に基づき基本指令値io2に変換する。この関数は電磁比
例弁53の特性に応じて、斜板51の目標位置θoを基本指
令地io2に変換する。この基本指令値io2はそのまま操
作指令値として増幅器43Bで増幅され、指令信号X2に変
換される。
以上のようにして求めた指令信号X1,X2は前述したよう
に電磁比例弁11,53に送られ、ポンプレギュレータ12,54
による油圧ポンプ1,50の容量が制御される。
に電磁比例弁11,53に送られ、ポンプレギュレータ12,54
による油圧ポンプ1,50の容量が制御される。
以上のように構成した本実施例においては、コントロー
ラ6の後段のブロック31において、第1のブロック31A
では変位検出器9の検出信号に異常がないときは第2の
制御経路37は遮断されないので、ブロック30で求めた斜
板目標位置θoから第1の制御経路36で基本指令値io1
が求められ、これに第2の制御経路37で求めた補正値i
cが加算されて操作指令値ixが求められ、これに対応し
た指令信号X1が生成される。したがって、油圧ポンプ1
の斜板位置は目標位置θoに一致するようフィードバッ
ク制御される。すなわち、第1の制御経路36と第2の制
御経路37は両者が組み合わさってフィードバック制御系
を構成している。
ラ6の後段のブロック31において、第1のブロック31A
では変位検出器9の検出信号に異常がないときは第2の
制御経路37は遮断されないので、ブロック30で求めた斜
板目標位置θoから第1の制御経路36で基本指令値io1
が求められ、これに第2の制御経路37で求めた補正値i
cが加算されて操作指令値ixが求められ、これに対応し
た指令信号X1が生成される。したがって、油圧ポンプ1
の斜板位置は目標位置θoに一致するようフィードバッ
ク制御される。すなわち、第1の制御経路36と第2の制
御経路37は両者が組み合わさってフィードバック制御系
を構成している。
変位検出器9が故障したり、変位検出器9からコントロ
ーラ10に至る信号伝達系に異常が生じるなどして、変位
検出器9の検出信号に異常が発生すると、異常判定ブロ
ック44からはレベル1の信号が出力され、ブロック40は
第2の制御経路37を遮断する。このため、基本指令値i
o1がそのまま操作指令値ixとなり、油圧ポンプ1の斜
至2はこの操作指令値ixによりオープンループで制御
される。したがって、検出信号に異常が生じても油圧ポ
ンプ1が制御不能になることがないので、信頼性の高い
ポンプ制御を行うことができる。
ーラ10に至る信号伝達系に異常が生じるなどして、変位
検出器9の検出信号に異常が発生すると、異常判定ブロ
ック44からはレベル1の信号が出力され、ブロック40は
第2の制御経路37を遮断する。このため、基本指令値i
o1がそのまま操作指令値ixとなり、油圧ポンプ1の斜
至2はこの操作指令値ixによりオープンループで制御
される。したがって、検出信号に異常が生じても油圧ポ
ンプ1が制御不能になることがないので、信頼性の高い
ポンプ制御を行うことができる。
一方、ブロック31の第2のブロック31Bにおいては、ブ
ロック30で求めた同じ斜板目標位置θoを用いてブロッ
ク38Bで基本指令値io2が求められ、これに対応する指
令信号X2が生成され、電磁比例弁53に出力される。すな
わち、油圧ポンプ50の斜板51は、油圧ポンプ1の斜板目
標位置θoを用いて油圧ポンプ1の斜板2とほぼ同傾転
となるようにオープンループにより制御される。
ロック30で求めた同じ斜板目標位置θoを用いてブロッ
ク38Bで基本指令値io2が求められ、これに対応する指
令信号X2が生成され、電磁比例弁53に出力される。すな
わち、油圧ポンプ50の斜板51は、油圧ポンプ1の斜板目
標位置θoを用いて油圧ポンプ1の斜板2とほぼ同傾転
となるようにオープンループにより制御される。
そして、第2図に示す前段のブロック30においては、差
圧目標吐出量θΔpと入力制限目標吐出量θTとが演算
され、差圧目標吐出量θΔpが入力制限目標吐出量θT
よりも小さいときは差圧目標吐出量θΔpが斜板目標位
置θoとして選択され、入力制限目標吐出量θTが差圧
目標吐出量θΔpよりも小さくなると入力制限目標吐出
量θTが斜板目標位置θoとして選択されるので、油圧
ポンプ1,50の斜板位置は、ポンプ吐出量の合計が入力制
限目標吐出量θTを越えないように入力トルク制限制御
されながら、差圧目標吐出量θΔpにより差圧ΔPが目
標差圧ΔPoに保持されるようにロードセンシング制御さ
れる。
圧目標吐出量θΔpと入力制限目標吐出量θTとが演算
され、差圧目標吐出量θΔpが入力制限目標吐出量θT
よりも小さいときは差圧目標吐出量θΔpが斜板目標位
置θoとして選択され、入力制限目標吐出量θTが差圧
目標吐出量θΔpよりも小さくなると入力制限目標吐出
量θTが斜板目標位置θoとして選択されるので、油圧
ポンプ1,50の斜板位置は、ポンプ吐出量の合計が入力制
限目標吐出量θTを越えないように入力トルク制限制御
されながら、差圧目標吐出量θΔpにより差圧ΔPが目
標差圧ΔPoに保持されるようにロードセンシング制御さ
れる。
以上のようにして吐出量が制御された油圧ポンプ1,50か
らの圧油は吐出管路3で合流して油圧モータ5Aおよび/
または油圧シリンダ5Bに供給され、これらを駆動する。
らの圧油は吐出管路3で合流して油圧モータ5Aおよび/
または油圧シリンダ5Bに供給され、これらを駆動する。
したがって、本実施例によれば、第1および第2の2つ
の油圧ポンプ1,50を設けたので、油圧モータ5Aおよび油
圧シリンダ5Bの容量が大きい場合でも十分に必要な量の
圧油を供給でき、適切にこれらを駆動できると共に、第
1の油圧ポンプ1の斜板目標位置θoを用いて第2の油
圧ポンプ50をも制御するので、第2の油圧ポンプ50には
斜板位置を検出する変位検出器を設ける必要がなく、ポ
ンプ制御装置の構成を簡素化することができる。
の油圧ポンプ1,50を設けたので、油圧モータ5Aおよび油
圧シリンダ5Bの容量が大きい場合でも十分に必要な量の
圧油を供給でき、適切にこれらを駆動できると共に、第
1の油圧ポンプ1の斜板目標位置θoを用いて第2の油
圧ポンプ50をも制御するので、第2の油圧ポンプ50には
斜板位置を検出する変位検出器を設ける必要がなく、ポ
ンプ制御装置の構成を簡素化することができる。
また、第1の油圧ポンプ1はフィードバック制御により
斜板位置を精度良く制御できると共に、変位検出器9か
らの検出信号に異常が生じた場合にはオープンループに
切換えて制御するので、検出信号の異常発生時に油圧ポ
ンプ1が制御不能となることはなく、信頼性の高い制御
を行うことができる。
斜板位置を精度良く制御できると共に、変位検出器9か
らの検出信号に異常が生じた場合にはオープンループに
切換えて制御するので、検出信号の異常発生時に油圧ポ
ンプ1が制御不能となることはなく、信頼性の高い制御
を行うことができる。
本発明の他の実施例を第3図により説明する。図中、第
2図に示す部材と同等の部材には同じ符号を付してい
る。
2図に示す部材と同等の部材には同じ符号を付してい
る。
第3図において、後段のブロック60は増幅器43Aの出力
側において信号線61を分岐させ、電磁比例弁11に出力す
る指令信号X1をそのまま電磁比例弁53に出力する構成と
したものである。
側において信号線61を分岐させ、電磁比例弁11に出力す
る指令信号X1をそのまま電磁比例弁53に出力する構成と
したものである。
本実施例によれば、第1の実施例の第2図に示す第2の
ブロック31Bが不要になり、コントローラ10での演算が
簡素化されると共に、油圧ポンプ50も油圧ポンプ1の斜
板位置を演出する変位検出器9を用いてフィードバック
制御されるので、制御精度が向上する。
ブロック31Bが不要になり、コントローラ10での演算が
簡素化されると共に、油圧ポンプ50も油圧ポンプ1の斜
板位置を演出する変位検出器9を用いてフィードバック
制御されるので、制御精度が向上する。
本発明のさらに他の実施例を第4図および第5図により
説明する。図中、第1図および第2図に示す部材と同等
の部材には同じ符号を付している。
説明する。図中、第1図および第2図に示す部材と同等
の部材には同じ符号を付している。
第4図において、本実施例のポンプ制御装置6は、第1
の実施例のポンプレギュレータ54に対して設けられた電
磁比例弁53を備えておらず、代わりにポンプレギュレー
タ12に対する電磁比例弁11を共用し、電磁比例弁11の油
圧信号をパイロットライン70によりサーボ制御弁56の受
圧部57に導く構成としている。
の実施例のポンプレギュレータ54に対して設けられた電
磁比例弁53を備えておらず、代わりにポンプレギュレー
タ12に対する電磁比例弁11を共用し、電磁比例弁11の油
圧信号をパイロットライン70によりサーボ制御弁56の受
圧部57に導く構成としている。
第5図において、コントローラ10の後段のブロック71
は、第2図の第1のブロック31Aのみからなる構成であ
る。
は、第2図の第1のブロック31Aのみからなる構成であ
る。
本実施例によれば、さらに電磁比例弁をも共用したの
で、電磁比例弁の使用数が減少し、ポンプ制御装置の構
成をさらに簡素化することができる。
で、電磁比例弁の使用数が減少し、ポンプ制御装置の構
成をさらに簡素化することができる。
本発明によれば、アクチュエータの大容量化にに対応で
きると共に、ポンプ制御装置の機器を一部共用できるの
で、ポンプ制御装置の構成を簡素化することができる。
きると共に、ポンプ制御装置の機器を一部共用できるの
で、ポンプ制御装置の構成を簡素化することができる。
第1図は本発明の一実施例によるロードセンシング油圧
駆動装置の概略図であり、第2図は、第1図に示すコン
トローラの演算内容を示す機能ブロック図であり、第3
図は本発明の他の実施例による第2図と同様な機能ブロ
ック図であり、第4図は本発明のさらに他の実施例によ
るロードセンシング油圧駆動装置の概略図であり、第5
図は第2図と同様な機能ブロック図である。 符号の説明 1,50……油圧ポンプ 2,51……斜板(押しのけ容積可変手段) 3……吐出管路 5A……油圧モータ 5B……油圧シリンダ 9……変位検出器 10……コントローラ(制御手段) 11,53……電磁比例弁 12,54……ポンプレギュレータ 31B……第2のブロック(操作手段) 61……信号線(操作手段) 70……パイロット管路(操作手段) θo……斜板目標位置(目標押しのけ容積) io1,io2……基本指令値 ix……操作指令値 X1,X2……指令信号
駆動装置の概略図であり、第2図は、第1図に示すコン
トローラの演算内容を示す機能ブロック図であり、第3
図は本発明の他の実施例による第2図と同様な機能ブロ
ック図であり、第4図は本発明のさらに他の実施例によ
るロードセンシング油圧駆動装置の概略図であり、第5
図は第2図と同様な機能ブロック図である。 符号の説明 1,50……油圧ポンプ 2,51……斜板(押しのけ容積可変手段) 3……吐出管路 5A……油圧モータ 5B……油圧シリンダ 9……変位検出器 10……コントローラ(制御手段) 11,53……電磁比例弁 12,54……ポンプレギュレータ 31B……第2のブロック(操作手段) 61……信号線(操作手段) 70……パイロット管路(操作手段) θo……斜板目標位置(目標押しのけ容積) io1,io2……基本指令値 ix……操作指令値 X1,X2……指令信号
Claims (3)
- 【請求項1】複数の油圧アクチュエータに圧油を供給
し、これを駆動する少なくとも第1の油圧ポンプと、前
記第1の油圧ポンプの押しのけ容積を検出する検出手段
と、前記第1の油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアク
チュエータの最大負荷圧力との差圧を所定の値に保持す
る前記第1の油圧ポンプの目標押しのけ容積を演算し、
この目標押しのけ容積と前記検出手段で検出した押しの
け容積とから第1の操作指令値を演算し、これに対応す
る第1の指令信号を出力する制御手段と、前記第1の指
令信号に基づき前記第1の油圧ポンプの押しのけ容積可
変手段を操作し、第1の油圧ポンプの押しのけ容積を制
御する第1のポンプレギュレータとを備えたロードセン
シング油圧駆動装置において、 前記第1の油圧ポンプの吐出管路に接続した第2の油圧
ポンプと、 前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積可変手段を操作
し、第2の油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第2の
ポンプレギュレータと、 前記制御手段で求めた前記第1の油圧ポンプの目標押し
のけ容積に基づき前記第2のポンプレギュレータを制御
し、前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積を前記第1の
油圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制御する
操作手段とを有し、 前記操作手段は、前記制御手段で求めた前記第1の油圧
ポンプの目標押しのけ容積に基づき第2の操作指令値を
演算してこれに対応する第2の指令信号を出力し、前記
第2のポンプレギュレータをこの第2の指令信号により
制御する手段であることを特徴とするロードセンシング
油圧駆動装置。 - 【請求項2】複数の油圧アクチュエータに圧油を供給
し、これを駆動する少なくとも第1の油圧ポンプと、前
記第1の油圧ポンプの押しのけ容積を検出する検出手段
と、前記第1の油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアク
チュエータの最大負荷圧力との差圧を所定の値に保持す
る前記第1の油圧ポンプの目標押しのけ容積を演算し、
この目標押しのけ容積と前記検出手段で検出した押しの
け容積とから第1の操作指令値を演算し、これに対応す
る第1の指令信号を出力する制御手段と、前記第1の指
令信号に基づき前記第1の油圧ポンプの押しのけ容積可
変手段を操作し、第1の油圧ポンプの押しのけ容積を制
御する第1のポンプレギュレータとを備えたロードセン
シング油圧駆動装置において、 前記第1の油圧ポンプの吐出管路に接続した第2の油圧
ポンプと、 前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積可変手段を操作
し、第2の油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第2の
ポンプレギュレータと、 前記制御手段で求めた前記第1の油圧ポンプの目標押し
のけ容積に基づき前記第2のポンプレギュレータを制御
し、前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積を前記第1の
油圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制御する
操作手段とを有し、 前記操作手段は、前記制御手段で求めた前記第1の指令
信号を出力し、前記第2のポンプレギュレータをこの第
1の指令信号により制御する手段であることを特徴とす
るロードセンシング油圧駆動装置。 - 【請求項3】複数の油圧アクチュエータに圧油を供給
し、これを駆動する少なくとも第1の油圧ポンプと、前
記第1の油圧ポンプの押しのけ容積を検出する検出手段
と、前記第1の油圧ポンプの吐出圧力と前記複数のアク
チュエータの最大負荷圧力との差圧を所定の値に保持す
る前記第1の油圧ポンプの目標押しのけ容積を演算し、
この目標押しのけ容積と前記検出手段で検出した押しの
け容積とから第1の操作指令値を演算し、これに対応す
る第1の指令信号を出力する制御手段と、前記第1の指
令信号に基づき前記第1の油圧ポンプの押しのけ容積可
変手段を操作し、第1の油圧ポンプの押しのけ容積を制
御する第1のポンプレギュレータとを備えたロードセン
シング油圧駆動装置において、 前記第1の油圧ポンプの吐出管路に接続した第2の油圧
ポンプと、 前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積可変手段を操作
し、第2の油圧ポンプの押しのけ容積を制御する第2の
ポンプレギュレータと、 前記制御手段で求めた前記第1の油圧ポンプの目標押し
のけ容積に基づき前記第2のポンプレギュレータを制御
し、前記第2の油圧ポンプの押しのけ容積を前記第1の
油圧ポンプの押しのけ容積と同じになるように制御する
操作手段とを有し、 前記第1の指令信号を油圧信号に変換する電磁比例弁を
さらに備え、前記第1のポンプレギュレータをこの電磁
比例弁からの油圧信号により制御するよう構成し、前記
操作手段は、前記電磁比例弁からの油圧信号を前記第2
のポンプレギュレータに導き、これを制御する手段であ
ることを特徴とするロードセンシング油圧駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275746A JPH07111180B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | ロードセンシング油圧駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275746A JPH07111180B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | ロードセンシング油圧駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03138469A JPH03138469A (ja) | 1991-06-12 |
| JPH07111180B2 true JPH07111180B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=17559819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1275746A Expired - Lifetime JPH07111180B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | ロードセンシング油圧駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111180B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100911730B1 (ko) * | 2006-01-26 | 2009-08-10 | 가부시키 가이샤 가와사키 프리시젼 머시너리 | 펌프 설비 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5030864B2 (ja) * | 2008-05-30 | 2012-09-19 | カヤバ工業株式会社 | ハイブリッド建設機械の制御装置 |
| CN104454715B (zh) * | 2014-12-03 | 2016-10-05 | 华侨大学 | 一种基于电气控制的二次调节系统 |
-
1989
- 1989-10-23 JP JP1275746A patent/JPH07111180B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100911730B1 (ko) * | 2006-01-26 | 2009-08-10 | 가부시키 가이샤 가와사키 프리시젼 머시너리 | 펌프 설비 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03138469A (ja) | 1991-06-12 |
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