JPH07332247A - 可変容量油圧ポンプの制御装置 - Google Patents
可変容量油圧ポンプの制御装置Info
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- JPH07332247A JPH07332247A JP6126462A JP12646294A JPH07332247A JP H07332247 A JPH07332247 A JP H07332247A JP 6126462 A JP6126462 A JP 6126462A JP 12646294 A JP12646294 A JP 12646294A JP H07332247 A JPH07332247 A JP H07332247A
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- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 油圧制御系の作動遅れを防止して安定したト
ルク一定制御を行う。 【構成】 圧力センサ１２により可変容量油圧ポンプ１
の吐出圧を検出してコントローラ１５の演算部１３に送
り、この演算部１３で位相遅れ補償演算を行ってトルク
一定制御を行うためのポンプ吐出流量の目標値を割出
し、制御信号出力部１４から電磁比例弁９にこの流量目
標値に対応する流量指令信号を送り、サーボ弁４経由で
アクチュエータ２を作動させてポンプ１の傾転角を制御
するようにした。
ルク一定制御を行う。 【構成】 圧力センサ１２により可変容量油圧ポンプ１
の吐出圧を検出してコントローラ１５の演算部１３に送
り、この演算部１３で位相遅れ補償演算を行ってトルク
一定制御を行うためのポンプ吐出流量の目標値を割出
し、制御信号出力部１４から電磁比例弁９にこの流量目
標値に対応する流量指令信号を送り、サーボ弁４経由で
アクチュエータ２を作動させてポンプ１の傾転角を制御
するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はトルク一定制御を行う可
変容量油圧ポンプの制御装置に関するものである。
変容量油圧ポンプの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、可変容量油圧ポンプの吐出圧に応
じて傾転角（吐出流量）を変化させ、トルク一定制御を
行う制御装置は、実公平５−５５８号公報等に示されて
いるように公知である。
じて傾転角（吐出流量）を変化させ、トルク一定制御を
行う制御装置は、実公平５−５５８号公報等に示されて
いるように公知である。
【０００３】この公知の制御装置においては、圧力検出
手段によってポンプ吐出圧を検出し、この検出されたポ
ンプ吐出圧からトルク一定制御のためのポンプ流量を求
め、このポンプ流量に応じた電気信号を制御弁装置に送
り、この制御弁装置およびサーボ弁を介して、ポンプの
傾転角を制御するアクチュエータ（シリンダ）を作動さ
せる構成をとっている。
手段によってポンプ吐出圧を検出し、この検出されたポ
ンプ吐出圧からトルク一定制御のためのポンプ流量を求
め、このポンプ流量に応じた電気信号を制御弁装置に送
り、この制御弁装置およびサーボ弁を介して、ポンプの
傾転角を制御するアクチュエータ（シリンダ）を作動さ
せる構成をとっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、公知の制御
装置においては、いずれも検出時点でのポンプ吐出圧に
基づいてポンプ吐出流量を求め、これを電気信号に変え
て制御弁装置に送る構成をとっているため、とくに冬期
等の低温下で油の流動性が低下した場合に、油圧制御系
（制御弁装置、サーボ弁、アクチュエータ）の作動に遅
れが生じ、この遅れによりポンプ制御系全体がハンチン
グしてトルク一定制御が不安定となるという問題があっ
た。
装置においては、いずれも検出時点でのポンプ吐出圧に
基づいてポンプ吐出流量を求め、これを電気信号に変え
て制御弁装置に送る構成をとっているため、とくに冬期
等の低温下で油の流動性が低下した場合に、油圧制御系
（制御弁装置、サーボ弁、アクチュエータ）の作動に遅
れが生じ、この遅れによりポンプ制御系全体がハンチン
グしてトルク一定制御が不安定となるという問題があっ
た。
【０００５】そこで本発明は、油圧制御系の作動遅れを
防止して安定したトルク一定制御を行うことができる可
変容量油圧ポンプの制御装置を提供するものである。
防止して安定したトルク一定制御を行うことができる可
変容量油圧ポンプの制御装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、可変
容量油圧ポンプと、このポンプの傾転角を制御するアク
チュエータと、このアクチュエータの作動を制御する制
御弁装置と、ポンプ吐出圧を検出する圧力検出手段と、
上記制御弁装置に作動信号を出力するコントローラとを
具備し、このコントローラは、上記圧力検出手段によっ
て検出されたポンプ吐出圧の時系列値から制御の位相遅
れを補償する位相遅れ補償演算を行う演算部と、この演
算部で算出された圧力値と予め設定されたトルク値とか
らトルク一定制御を行うためのポンプ吐出流量を割出
し、このポンプ吐出流量を得るための流量指令信号を上
記制御弁装置に対して出力する制御信号出力部とから成
るものである。
容量油圧ポンプと、このポンプの傾転角を制御するアク
チュエータと、このアクチュエータの作動を制御する制
御弁装置と、ポンプ吐出圧を検出する圧力検出手段と、
上記制御弁装置に作動信号を出力するコントローラとを
具備し、このコントローラは、上記圧力検出手段によっ
て検出されたポンプ吐出圧の時系列値から制御の位相遅
れを補償する位相遅れ補償演算を行う演算部と、この演
算部で算出された圧力値と予め設定されたトルク値とか
らトルク一定制御を行うためのポンプ吐出流量を割出
し、このポンプ吐出流量を得るための流量指令信号を上
記制御弁装置に対して出力する制御信号出力部とから成
るものである。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、制御弁装置として、コントローラからの作動信号に
応じた二次圧を出力する電磁比例減圧弁と、この電磁比
例減圧弁の二次圧により作動してアクチュエータを制御
するサーボ弁とが設けられたものである。
て、制御弁装置として、コントローラからの作動信号に
応じた二次圧を出力する電磁比例減圧弁と、この電磁比
例減圧弁の二次圧により作動してアクチュエータを制御
するサーボ弁とが設けられたものである。
【０００８】
【作用】上記構成によると、演算部によって位相遅れ補
償演算を行い、この補償されたポンプ吐出圧に基づいて
トルク一定制御を行うためのポンプ吐出流量を割出し、
制御弁装置を制御するため、油圧制御系の作動遅れを防
止して安定したトルク一定制御を行うことができる。
償演算を行い、この補償されたポンプ吐出圧に基づいて
トルク一定制御を行うためのポンプ吐出流量を割出し、
制御弁装置を制御するため、油圧制御系の作動遅れを防
止して安定したトルク一定制御を行うことができる。
【０００９】また、請求項２の構成によると、電磁比例
減圧弁によってサーボ弁を駆動し、このサーボ弁によっ
てアクチュエータを作動させる構成であるため、ポンプ
の流量制御をポンプ吐出圧のみに基づいて簡単に行うこ
とができる。
減圧弁によってサーボ弁を駆動し、このサーボ弁によっ
てアクチュエータを作動させる構成であるため、ポンプ
の流量制御をポンプ吐出圧のみに基づいて簡単に行うこ
とができる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。
【００１１】第１実施例（図１，２参照） １は可変容量油圧ポンプ、２はこのポンプ１の傾転角を
制御するアクチュエータ、３はこのアクチュエータのピ
ストンで、このピストン３が図の左右方向に移動するこ
とによってポンプ傾転角（吐出流量）が変化する。
制御するアクチュエータ、３はこのアクチュエータのピ
ストンで、このピストン３が図の左右方向に移動するこ
とによってポンプ傾転角（吐出流量）が変化する。
【００１２】４はアクチュエータ２の作動を制御するサ
ーボ弁、５はこのサーボ弁４のスプール、６はこのスプ
ール５に連結されたピストン、７はこのピストン６にバ
ネ８に対抗する圧力をかける圧力室で、この圧力室７に
電磁比例減圧弁（以下、単に比例弁という）９の二次側
管路１０が接続され、比例弁９の二次圧によってサーボ
弁４が一方向（図右方）に駆動される。
ーボ弁、５はこのサーボ弁４のスプール、６はこのスプ
ール５に連結されたピストン、７はこのピストン６にバ
ネ８に対抗する圧力をかける圧力室で、この圧力室７に
電磁比例減圧弁（以下、単に比例弁という）９の二次側
管路１０が接続され、比例弁９の二次圧によってサーボ
弁４が一方向（図右方）に駆動される。
【００１３】また、サーボ弁４は、入出力ポート４ａが
アクチュエータ２の伸び側油室２ａに接続されるととも
に、圧力ポート４ｂが補助油圧源１１に、タンクポート
４ｃがタンクＴにそれぞれ接続されている。
アクチュエータ２の伸び側油室２ａに接続されるととも
に、圧力ポート４ｂが補助油圧源１１に、タンクポート
４ｃがタンクＴにそれぞれ接続されている。
【００１４】一方、アクチュエータ２の縮み側油室２ｂ
は補助油圧源１１に接続され、この補助油圧源１１の圧
力と、サーボ弁４の位置によって決まる圧力とによって
アクチュエータ２の位置（ピストン３の位置＝ポンプ傾
転角）が決定されるようになっている。
は補助油圧源１１に接続され、この補助油圧源１１の圧
力と、サーボ弁４の位置によって決まる圧力とによって
アクチュエータ２の位置（ピストン３の位置＝ポンプ傾
転角）が決定されるようになっている。
【００１５】１２はポンプ１の吐出圧を検出する圧力セ
ンサで、この圧力センサ１２の圧力信号が、演算部１３
と制御信号出力部１４とによって構成されるコントロー
ラ１５の演算部１３に入力される。
ンサで、この圧力センサ１２の圧力信号が、演算部１３
と制御信号出力部１４とによって構成されるコントロー
ラ１５の演算部１３に入力される。
【００１６】演算部１３は、圧力信号に基づいてトルク
一定制御を行うためのポンプ吐出流量の目標値ｑaを求
め、この求められた流量ｑaに対応する電気信号（流量
指令信号）ｉaが制御信号出力部１４から比例弁９に送
られる。
一定制御を行うためのポンプ吐出流量の目標値ｑaを求
め、この求められた流量ｑaに対応する電気信号（流量
指令信号）ｉaが制御信号出力部１４から比例弁９に送
られる。
【００１７】これにより、比例弁９が流量指令信号ｉa
の大きさに応じた二次圧をサーボ弁４の圧力室７に向け
て出力し、サーボ弁４が、この二次圧とバネ８の力とに
よって決まる位置に設定される。
の大きさに応じた二次圧をサーボ弁４の圧力室７に向け
て出力し、サーボ弁４が、この二次圧とバネ８の力とに
よって決まる位置に設定される。
【００１８】このサーボ弁４の位置により、アクチュエ
ータ２のピストン３の位置が定まり、ポンプ１の傾転角
（吐出流量）が決定される。
ータ２のピストン３の位置が定まり、ポンプ１の傾転角
（吐出流量）が決定される。
【００１９】ここで、たとえば低温下では油の流動性の
低下によって油圧制御系（比例弁９、サーボ弁４、アク
チュエータ２）に作動遅れが生じ、これによりポンプ制
御系全体がハンチングを起こし易くなる。
低下によって油圧制御系（比例弁９、サーボ弁４、アク
チュエータ２）に作動遅れが生じ、これによりポンプ制
御系全体がハンチングを起こし易くなる。
【００２０】そこで、演算部１３は次のような位相遅れ
補償演算を行う。
補償演算を行う。
【００２１】図２を併用して説明すると、演算部１３
は、 圧力センサ１２によって検出されるポンプ吐出圧
（以下、入力値という）Ｐinを、微小時間のサンプリン
グタイムＴでサンプリングし、 このサンプリング値を用いて油圧制御系の遅れを考
慮した出力値Ｐoutを演算し、 この出力値Ｐoutと、予め設定されたトルク一定制
御のための圧力−流量特性（図２中のＰ−ｑ特性図参
照）とから目標流量ｑaを割出し、 これを制御信号出力部１４に送る。
は、 圧力センサ１２によって検出されるポンプ吐出圧
（以下、入力値という）Ｐinを、微小時間のサンプリン
グタイムＴでサンプリングし、 このサンプリング値を用いて油圧制御系の遅れを考
慮した出力値Ｐoutを演算し、 この出力値Ｐoutと、予め設定されたトルク一定制
御のための圧力−流量特性（図２中のＰ−ｑ特性図参
照）とから目標流量ｑaを割出し、 これを制御信号出力部１４に送る。
【００２２】上記を数式であらわすと、
【００２３】
【数１】
【００２４】となる。ここで、Ｔ：サンプリングタイ
ム、ｄ：係数、ｋ：現サンプリング時点、ｋ−１：１時
点前のサンプリング、ａ：遅れ時定数、ｂ：進み時定数 であり、Ｐout（ｋ−１）は１時点前の出力値、Ｐin
（ｋ）は現時点での入力値、Ｐin（ｋ−１）は１時点前
の入力値である。
ム、ｄ：係数、ｋ：現サンプリング時点、ｋ−１：１時
点前のサンプリング、ａ：遅れ時定数、ｂ：進み時定数 であり、Ｐout（ｋ−１）は１時点前の出力値、Ｐin
（ｋ）は現時点での入力値、Ｐin（ｋ−１）は１時点前
の入力値である。
【００２５】この位相遅れ補償演算において、ａ，ｂを
適当に設定することにより、圧力の変動周波数と油圧制
御系の遅れに適合した出力値が求められ、これに基づい
てポンプ吐出流量が設定されるため、油圧制御系の作動
遅れを防止し、ポンプ制御系全体のハンチングを防止す
ることができる。
適当に設定することにより、圧力の変動周波数と油圧制
御系の遅れに適合した出力値が求められ、これに基づい
てポンプ吐出流量が設定されるため、油圧制御系の作動
遅れを防止し、ポンプ制御系全体のハンチングを防止す
ることができる。
【００２６】なお、コントローラ１５の演算部１３にお
ける位相遅れ補償演算として、図３に示すように微分の
みによる補償演算を行ってもよい。
ける位相遅れ補償演算として、図３に示すように微分の
みによる補償演算を行ってもよい。
【００２７】こうすれば、位相進みがすべての周波数で
９０°のみとなるため、きめ細かな補償ができないとと
もに、ノイズの影響を受け易いという難点がある反面、
演算式が単純化され、演算速度の高速化を図ることがで
きるという利点を有する。
９０°のみとなるため、きめ細かな補償ができないとと
もに、ノイズの影響を受け易いという難点がある反面、
演算式が単純化され、演算速度の高速化を図ることがで
きるという利点を有する。
【００２８】第２実施例（図４参照） 第１実施例との相違点のみを説明する。
【００２９】第２実施例では、コントローラ１５によっ
て制御される制御弁装置として、第１および第２の高速
電磁切換弁（以下、単に第１切換弁、第２切換弁とい
う）１６，１７が用いられている。
て制御される制御弁装置として、第１および第２の高速
電磁切換弁（以下、単に第１切換弁、第２切換弁とい
う）１６，１７が用いられている。
【００３０】第１切換弁１６は、補助油圧源１１と、ア
クチュエータ２の伸び側油室２ａとの間に設けられ、駆
動信号が入力されない状態でこれらを連通させる。
クチュエータ２の伸び側油室２ａとの間に設けられ、駆
動信号が入力されない状態でこれらを連通させる。
【００３１】一方、第２切換弁１７は、アクチュエータ
２の伸び側油室２ａとタンクＴとの間に設けられ、駆動
信号が入力されない状態でこれらを遮断する。
２の伸び側油室２ａとタンクＴとの間に設けられ、駆動
信号が入力されない状態でこれらを遮断する。
【００３２】１８はポンプ１の傾転角からポンプ吐出流
量を検出する流量検出装置で、圧力センサ１２による圧
力信号とともにこの流量信号がコントローラ１５の演算
部１３に送られる。
量を検出する流量検出装置で、圧力センサ１２による圧
力信号とともにこの流量信号がコントローラ１５の演算
部１３に送られる。
【００３３】演算部１３は、圧力信号に基づく遅れ補償
演算を経て目標流量を割出し、流量検出装置１８による
検出流量（実際流量）がこの目標流量になるように、制
御信号出力部１４から第１および第２切換弁１６，１７
に向けてオン・オフ信号が繰返し出力される。
演算を経て目標流量を割出し、流量検出装置１８による
検出流量（実際流量）がこの目標流量になるように、制
御信号出力部１４から第１および第２切換弁１６，１７
に向けてオン・オフ信号が繰返し出力される。
【００３４】これにより、両切換弁１６，１７が高速で
連通・遮断両位置間で切換わり、第２切換弁１７が連通
位置にセットされるごとに、アクチュエータ２の伸び側
油室２ａがタンクＴに連通することによってアクチュエ
ータ２が小きざみに縮み側に移動、すなわちポンプ１の
傾転角が変化して吐出流量が目標流量に向けて変化す
る。
連通・遮断両位置間で切換わり、第２切換弁１７が連通
位置にセットされるごとに、アクチュエータ２の伸び側
油室２ａがタンクＴに連通することによってアクチュエ
ータ２が小きざみに縮み側に移動、すなわちポンプ１の
傾転角が変化して吐出流量が目標流量に向けて変化す
る。
【００３５】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、圧力
検出手段によりポンプの吐出圧を検出して演算部に送
り、この演算部で位相遅れ補償演算を行ってトルク一定
制御を行うためのポンプ吐出流量を割出し、これに基づ
いて制御弁装置を制御する構成としたから、低温下等で
の油圧制御系の作動遅れ、これによるポンプ制御系全体
のハンチングの発生を防止して安定したトルク一定制御
を行うことができる。
検出手段によりポンプの吐出圧を検出して演算部に送
り、この演算部で位相遅れ補償演算を行ってトルク一定
制御を行うためのポンプ吐出流量を割出し、これに基づ
いて制御弁装置を制御する構成としたから、低温下等で
の油圧制御系の作動遅れ、これによるポンプ制御系全体
のハンチングの発生を防止して安定したトルク一定制御
を行うことができる。
【００３６】また、請求項２の発明によると、電磁比例
減圧弁によってサーボ弁を駆動し、このサーボ弁によっ
てアクチュエータを作動させる構成であるため、ポンプ
の流量制御をポンプ吐出圧のみに基づいて簡単に行うこ
とができる。
減圧弁によってサーボ弁を駆動し、このサーボ弁によっ
てアクチュエータを作動させる構成であるため、ポンプ
の流量制御をポンプ吐出圧のみに基づいて簡単に行うこ
とができる。
【図１】本発明の第１実施例にかかるポンプ制御装置の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図２】同装置における制御系の作用を説明するための
図である。
図である。
【図３】同制御系による位相遅れ補償演算の他の例を説
明するための図２相当図である。
明するための図２相当図である。
【図４】本発明の第２実施例にかかるポンプ制御装置の
全体構成図である。
全体構成図である。
１ 可変容量油圧ポンプ ２ アクチュエータ ４ 制御弁装置を構成するサーボ弁 ９ 制御弁装置を構成する電磁比例弁 １２ 圧力検出手段としての圧力センサ １５ コントローラ １３ 演算部 １４ 制御信号出力部 １６，１７ 制御弁装置を構成する高速電磁切換弁
Claims (2)
- 【請求項１】 可変容量油圧ポンプと、このポンプの傾
転角を制御するアクチュエータと、このアクチュエータ
の作動を制御する制御弁装置と、ポンプ吐出圧を検出す
る圧力検出手段と、上記制御弁装置に作動信号を出力す
るコントローラとを具備し、このコントローラは、上記
圧力検出手段によって検出されたポンプ吐出圧の時系列
値から制御の位相遅れを補償する位相遅れ補償演算を行
う演算部と、この演算部で算出された圧力値と予め設定
されたトルク値とからトルク一定制御を行うためのポン
プ吐出流量を割出し、このポンプ吐出流量を得るための
流量指令信号を上記制御弁装置に対して出力する制御信
号出力部とから成ることを特徴とする可変容量油圧ポン
プの制御装置。 - 【請求項２】 制御弁装置として、コントローラからの
作動信号に応じた二次圧を出力する電磁比例減圧弁と、
この電磁比例減圧弁の二次圧により作動してアクチュエ
ータを制御するサーボ弁とが設けられたことを特徴とす
る請求項１記載の可変容量油圧ポンプの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6126462A JP2774773B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 可変容量油圧ポンプの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6126462A JP2774773B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 可変容量油圧ポンプの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332247A true JPH07332247A (ja) | 1995-12-22 |
| JP2774773B2 JP2774773B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=14935821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6126462A Expired - Lifetime JP2774773B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 可変容量油圧ポンプの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2774773B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11132322A (ja) * | 1997-10-30 | 1999-05-21 | Unisia Jecs Corp | 自動変速機の制御装置 |
| JP2009191770A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 油圧作業機のポンプ傾転制御装置 |
| CN106168238A (zh) * | 2015-05-19 | 2016-11-30 | 卡特彼勒公司 | 用于估算泵的排量的系统 |
| JP2019065626A (ja) * | 2017-10-03 | 2019-04-25 | 株式会社クボタ | 作業機の油圧システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0347489A (ja) * | 1989-05-19 | 1991-02-28 | Nachi Fujikoshi Corp | 可変容量型ポンプの閉ループ制御方法及びその制御装置 |
-
1994
- 1994-06-08 JP JP6126462A patent/JP2774773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0347489A (ja) * | 1989-05-19 | 1991-02-28 | Nachi Fujikoshi Corp | 可変容量型ポンプの閉ループ制御方法及びその制御装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2774773B2 (ja) | 1998-07-09 |
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