JPH0794819B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、原動機で駆動される可変容量油圧ポンプの吐
出量の傾転角及び吐出圧力や原動機の回転数を検出し、
これらの信号に基づいて原動機の実際の回転数を設定さ
れた原動機の目標回転数に近づけるように可変容量油圧
ポンプの吐出量を制御する油圧駆動装置に関するもの
で、特に、傾転角変位計や圧力検出器の故障時に有用な
バックアップ機能を付与するようにしたものである。

＜従来技術＞ 第５図は、従来知られている油圧駆動装置を示す系統図
である。

この図において、１は可変容量油圧ポンプ、２は斜板、
斜軸等よりなる可変容量油圧ポンプ１のおしのけ容積可
変機構、３はサーボピストン、４はこのサーボピストン
３を収納するサーボシリンダで、これらのサーボピスト
ン３およびサーボシリンダによつておしのけ容積可変機
構２を駆動する油圧アクチユエータが構成されている。
4a、4bはサーボピストン３によつて区分されたサーボシ
リンダ４の左側室、右側室であつて、左側室4aの断面積
Ｄは右側室4bの断面積ｄよりも大きく形成されている。

５は上記のサーボシリンダ４に圧油を供給する油圧源、
６はこの油圧回路の作動油を蓄積するオイルタンク、７
は油圧源５と上記サーボシリンダ４の左側室4aとを連絡
する管路、８は油圧源５とサーボシリンダ４の右側室4b
とを連絡する管路、９は管路７、８とオイルタンク６と
を連絡する戻り管路、10は油圧源５とサーボシリンダ４
の左側室4aとを連絡する管路７に介設された電磁弁、11
は戻り管路９に介設された電磁弁である。これらの電磁
弁10、11はノーマルクローズ（非通電時、閉止状態に復
帰する機能）の電磁弁であつて、後述の吐出量制御装置
からの信号によつて切り換えられる。

12はおしのけ容積可変機構２に連結された傾転角変位計
で、可変容量油圧ポンプ１のおしのけ容積可変機構２の
変位を検出し、この変位量に比例した吐出量信号Qpを出
力する。

13は可変容量油圧ポンプ１の吐出管路、14はこの吐出管
路13に連結されたアクチユエータ、15はこのアクチユエ
ータ14にかかる負荷である。

16は可変容量油圧ポンプ１の吐出管路13に設けられた圧
力検出器であつて、可変容量油圧ポンプ１から吐出され
る圧油の圧力を検出し、圧力信号Ｐを出力する。

17は原動機21の回転数を変更させるスロツトルレバー
で、目標回転数信号Neoを出力するようになつている。

18はマイクロコンピユータで構成された吐出量制御装置
で、第６図に示すように、中央演算装置18aと、出力用
のI/Oインタフエイス18bと、電磁弁10、11に接続される
増幅器18c、18dと、制御手順のプログラムを格納するメ
モリ18eと、傾転角変位計12から出力される吐出量信号Q
pと、圧力検出器16から出力される圧力信号Ｐと、スロ
ツトルレバー17から出力される目標回転数信号Neoをデ
イジタル信号に変換するA/Dコンバータ18fと、回転検出
器20から出力される回転数に相応するパルスを検出し、
当該パルスの間隔を計測するカウンタ18jを備えてい
る。

この吐出量制御装置18は、傾転角変位計12から出力され
る吐出量信号Qpと、圧力検出器16から出力される圧力信
号Ｐと、スロツトルレバー17から出力される目標回転数
信号Neoと、回転検出器20の検出値Ne′に応じてカウン
タ18jを介して得られた回転数信号Neとから、メモリ18e
に格納された制御手順プログラムに基づいて可変容量油
圧ポンプ１の駆動指令値を演算し、その指令信号Qoを電
磁弁10、11に出力して、傾転角変位計12の出力である吐
出量信号Qpが当該指令信号Qoに等しくなるように、サー
ボピストン３の位置をオンオフサーボで制御するように
なつている。

なお、第５図に示す19は吐出量制御装置18の電源であ
る。

このような吐出量制御装置18、電磁弁10、11、サーボピ
ストン３、およびサーボシリンダ４を含むオンオフサー
ボは、電磁弁10が励磁されて切換位置Ｂに切り換わる
と、サーボシリンダ４の左側室4aが油圧源５と連通し、
左側室4aと右側室4bの面積差によつてサーボピストン３
が第５図上、右方に移動する。また、電磁弁10および電
磁弁11が消磁されて双方とも切換位置Ａに復帰すると、
左側室4aの油路がしゃ断され、サーボピストン３はその
位置にて静止状態に保持される。また、電磁弁11が励磁
されて切換位置Ｂに切り換わると、左側室4aとオイルタ
ンク６とが連通して左側室4aの圧力が低下し、サーボピ
ストン３は右側室4bの圧力により、第５図上、左方に移
動する。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、このように構成される油圧駆動装置におい
て、もし傾転角変位計12や圧力検出器16が故障すると、
電磁弁10、11のオン、オフ制御が不可能になり、サーボ
ピストン３は左側室4a、または右側室4bの端面にあたる
位置まで移動し、したがつて可変容量油圧ポンプ１の傾
転角が最大吐出量または最低吐出量の状態となる制御し
かできなくなる。

すなわち、上述の機器の故障によつて、吐出量制御装置
18から電磁弁11を切り換える指令信号Qoが継続的に出力
されると、サーボピストン３はサーボシリンダ４の左側
室4aの左端面に衝合するまで移動し、可変容量油圧ポン
プ１の傾転角が最大となる。

また、吐出量制御装置18から電磁弁10を切り換える指令
信号Qoが継続的に出力されると、サーボピストン３はサ
ーボシリンダ４の右側室4bの右端面に衝合するまで移動
し、可変容量油圧ポンプ１の傾転角が最小となる。

そして通常、可変容量油圧ポンプを動力源とする作業車
両、例えば油圧ショベルや油圧クレーン等の自走式の油
圧作業機においては、低圧時のアクチユエータの作動速
度の向上を図るため、搭載している原動機の出力の２倍
以上の定格（最大吐出量×最大圧力）を有する可変容量
油圧ポンプが用いられる。したがつて、故障によつて上
記のように可変容量油圧ポンプ１の傾転角が最大となり
吐出量が最大となると、負荷が原動機21の出力以上とな
つて原動機21を稼働することができず、作業車両の運転
が不可能となる。

一方、高圧時、油圧回路中に設けられたリリーフ弁（図
示せず）が作動することによつて生ずるエネルギ損失を
防止するため、油圧シヨベルに搭載される可変容量油圧
ポンプ１の最小吐出量は、ほとんど零に近い値に設定さ
れる。したがつて、故障によつて可変容量油圧ポンプ１
の傾転角が最小となり吐出量が最小となると、可変容量
油圧ポンプ１を駆動しても作業車両を作動するのに必要
な最低限の油圧を得ることができず、この場合にも作業
車両の運転が不可能となる。

以上述べたことから明らかなように、従来の油圧駆動装
置では、傾転角変位計12や圧力検出器16が故障すると、
可変容量油圧ポンプ１の傾転角が最大となって原動機21
を駆動することができなくなったり、その傾転角が最小
となって可変容量油圧ポンプ１の吐出量が僅少となった
りすることにより、作業車両の各種アクチュエータを作
動することができなくなる。こうした場合でも、ユーザ
の便を考えると、その故障を修復するまでの応急的な措
置として、そのアクチュエータを実用上支障が生じない
程度に作動できるようにすることが必要である。例え
ば、ユーザにとっては、当該作業車両による作業が完成
間近のため、もう少しその作業を続行したいこともある
し、さらにはその故障した作業車両を修理工場に運ぶこ
とも必要であり、こうしたことを考えると、上記の故障
が生じた場合でも、油圧駆動装置を実際に使用できるよ
うにすることが必要である。しかしながら、従来の油圧
駆動装置では、こうしたユーザサイドの要求に応えるこ
とはできない。

本発明は、従来の油圧駆動装置にこうした問題点がある
との認識を出発点にして創作されたもので、その目的
は、傾転角変位計及び圧力検出器の少なくとも１つが故
障した場合でも、実用に供することができる油圧駆動装
置を提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ こうした目的を達成するため、 本出願の第１番目の発明は、 （１）原動機と、この原動機で駆動される可変容量油圧
ポンプと、可変容量油圧ポンプの傾転角を検出する傾転
角変位計と、可変容量油圧ポンプから吐出される圧油の
圧力を検出する圧力検出器と、原動機の回転数を検出す
る回転検出器とを備え、傾転角変位計の検出値に関する
吐出量信号と圧力検出器の検出値に関する圧力信号と回
転検出器の検出値に関する回転数信号と設定される原動
機の目標回転数に関する目標回転数信号とに基づいて原
動機の実際の回転数を原動機の目標回転数に近づけるよ
うに可変容量油圧ポンプの吐出量を制御する油圧駆動装
置において、傾転角変位計及び圧力検出器の少なくとも
一方の故障を判定する故障判定手段と、この故障判定手
段で故障と判定されたときに目標回転数信号に対する回
転数信号の偏差である回転数偏差を求める偏差演算手段
と、この偏差演算手段で求めた回転数偏差を０よりも若
干大きい予め設定された目標値に近づけるように可変容
量油圧ポンプの吐出量を制御する指令信号を発生させて
可変容量油圧ポンプの吐出量制御手段に出力する信号発
生手段とを設けた構成にし、 本出願の第２番目の発明は、 （２）原動機と、この原動機で駆動される可変容量油圧
ポンプと、電磁弁のオンオフにより制御され可変容量油
圧ポンプのおしのけ容積可変機構を駆動するオンオフサ
ーボと、可変容量油圧ポンプの傾転角を検出する傾転角
変位計と、可変容量油圧ポンプから吐出される圧油の圧
力を検出する圧力検出器と、原動機の回転数を検出する
回転検出器とを備え、傾転角変位計の検出値に関する吐
出量信号と圧力検出器の検出値に関する圧力信号と回転
検出器に関する回転数信号と設定される原動機の目標回
転数に関する目標回転数信号とに基づいて原動機の実際
の回転数を原動機の目標回転数に近づけるように可変容
量油圧ポンプの吐出量を制御する油圧駆動装置におい
て、傾転角変位計及び圧力検出器の少なくとも一方の故
障を判定する故障判定手段と、この故障判定手段で故障
と判定されたときに目標回転数信号に対する回転数信号
の偏差である回転数偏差を求める偏差演算手段と、この
偏差演算手段で求めた回転数偏差を０よりも若干大きい
予め設定された目標値に近づけるように可変容量油圧ポ
ンプの吐出量を制御する電磁弁の駆動パルスを発生させ
て電磁弁に指令信号として出力する信号発生手段とを設
け、この信号発生手段でその駆動パルスを発生させる場
合に、パルス幅のデユーテイを、回転数偏差と上記目標
値との差の絶対値が相対的に小さいとき相対的に小さく
するように、パルス幅制御を行う構成にしてある。

＜作用＞ 本出願の第１番目の発明では、前項（１）に示す構成を
採用しているので、油圧駆動装置の正常運転時には、傾
転角変位計の検出値に関する吐出量信号と圧力検出器の
検出値に関する圧力信号と回転検出器に関する回転数信
号と設定される原動機の目標回転数に関する目標回転数
信号とに基づいて原動機の実際の回転数を原動機の目標
回転数に近づけるように可変容量油圧ポンプの吐出量を
制御し、その結果、原動機を常に略目標回転数で回転さ
せるようにすることが可能となって、可変容量油圧ポン
プをして原動機の出力を常に有効活用させるようにする
ことができる。こうした運転中、傾転角変位計及び圧力
検出器の少なくとも一方が故障すると、故障判定手段で
その故障を判定するため、偏差運算手段で回転数偏差が
求められこととなり、信号発生手段では、可変容量油圧
ポンプの吐出量制御手段に指令信号を出力して、その回
転数偏差を０よりも若干大きい予め設定された目標値に
近づけるように、可変容量油圧ポンプの吐出量を制御す
る。こうして可変容量油圧ポンプの吐出量を常に押さえ
気味に制御して、その油圧ポンプの入力トルクが原動機
の出力トルクよりも常に若干低くなるように制御する。
その結果、原動機は常に目標回転数よりも若干高い回転
数で余裕をもって駆動されることとなるため、上記の故
障により正規の制御が行えない条件のもとにおいて、油
圧ポンプの吐出圧の増加により油圧ポンプの入力トルク
が増加した場合でも、原動機の回転数が急激には低下す
るようなことはなく、油圧駆動装置の制御の安定性を損
なうようなことはない。

また、本出願の第２番目の発明では、前項（２）に示す
ように、可変容量油圧ポンプのおしのけ容積可変機構の
駆動に、電磁弁のオンオフにより制御されるオンオフサ
ーボを用いるようにするとともに、上記故障時に回転数
偏差を０よりも若干大きい予め設定された目標値に近づ
けるように可変容量油圧ポンプの吐出量を制御するため
の指令信号として、オンオフサーボを制御するための電
磁弁の駆動パルスを用いるようにし、その場合、特に、
パルス幅のデユーテイを、回転数偏差と上記目標値との
差の絶対値が相対的に小さいとき相対的に小さくするよ
うに、パルス幅制御を行うようにしているので、上記故
障時に、回転数偏差を上記目標値に近づけるように可変
容量油圧ポンプの吐出量を制御する場合、回転数偏差が
その目標値に近づく際に可変容量油圧ポンプの吐出量の
増減速度を低下させることができる。その結果、本出願
の第２番目の発明によれば、こうした吐出量の制御によ
り、第１番目の発明のように、原動機の回転数を目標回
転数よりも若干高い所定の回転数に収束させようとする
場合に、その収束時にハンチングが生じるようなことは
ない。

＜実施例＞ 以下、本発明の油圧駆動装置の一実施例を前述した第５
図、６図に併せて第１図〜第４図に基づいて説明する。

この実施例の基本構成は第５図に示すものと同等である
が、この実施例にあつては、吐出量制御装置18が、傾転
角変位計12および圧力検出器16の少なくとも一方の故障
を判定する故障判定手段と、この故障判定手段で故障と
判定されたときに回転検出器20の信号すなわちカウンタ
18jを介して得られた回転数信号Neとスロツトルレバー1
7から出力される目標回転数信号Neoとの偏差である回転
数偏差ΔＮを求める偏差演算手段と、この偏差演算手段
で求めた回転数偏差ΔＮを０よりも若干大きい予め設定
された目標値に近づけるように可変容量油圧ポンプ１の
吐出量を制御するパルスを発生させて電磁弁10,11に出
力する信号発生手段を備えている。そして、第１図はこ
の実施例の内容を例示するフローチヤートである。この
フローチヤートに沿つてこの実施例を説明すると、まず
手順111では、吐出量制御装置18の中央演算装置18aに圧
力検出器16から圧力信号Ｐが、傾転角変位計12から吐出
量信号Qpが回転検出器20によつて検出される回転数に応
じてカウンタ18jから回転数信号Neが、スロツトルレバ
ー17から目標回転数信号Neoがそれぞれ読み込まれる。
次いで手順112に移り、上述の故障判定手段によつて、
圧力信号Ｐあるいは吐出量信号Qpが正常値かどうかの判
定がおこなわれる。この際例えば圧力検出器16の圧力信
号Ｐは通常1V〜4Vの間で作動するようにしておき、Ｐ＜
１（Ｖ）、４＜Ｐ（Ｖ）の範囲は異常と判定する。ま
た、吐出量信号Qpの値については、例えば特開昭60−32
986号公報で開示されているような方法、すなわち可変
容量油圧ポンプ１のおしのけ容積可変機構２を所要量変
位させる指令値と、この指令値によつて変位したおしの
け容積可変機構２の吐出量信号Qpとの差の絶対値と、あ
らかじめ設定された許容値とを比較し、その絶対値が許
容値を越えたときに信号を出力し、この信号が所定時間
以上継続して出力されたときに故障と判定する方法によ
つて異常を判定する。

上記した手順112で正常と判定されれば、手順113に移
り、正常時のプログラムルーチンの処理が行われる。す
なわち、傾転角変位計12から出力される吐出量信号Qpと
圧力検出器16から出力される圧力信号Ｐと回転検出器20
の検出値Ne′に関する回転数信号Neとスロツトルレバー
17から出力される目標回転数信号Neoとに基づいて原動
機の実際の回転数を原動機の目標回転数に近づけるよう
に可変容量油圧ポンプの吐出量を制御して、原動機を略
目標回転数で回転させるようにする。

また、手順112で異常と判定されたときは、手順114に移
り、回転検出器20によつて検出される回転数に応じてカ
ウンタ18jから出力される回転数信号Neと、スロツトル
レバー17から出力される目標回転数信号Neoとから、前
述した偏差演算手段で回転数偏差ΔＮを求める演算、 ΔＮ＝Ne−Neo がおこなわれ、手順115を経て手順116の処理がおこなわ
れる。

手順115では、手順114で演算された回転数偏差ΔＮを０
よりも若干大きい予め設定された目標値に近づけるよう
に可変容量油圧ポンプ１の吐出量を制御するため、オン
オフサーボを制御するための電磁弁10、11の駆動パルス
を発生させる。その場合、その駆動パルスについてはパ
ルス幅制御が行われ、そのパルス幅（PWM）の制御のデ
ユーテイ（デユーテイ＝パルスが電磁弁をオンにする時
間／パルスの基本周期時間）は、回転数偏差ΔＮの大き
さに応じて決定される。こうして手順115で駆動パルス
を発生させそのパルス幅制御を行った後は、手順116に
おいて、その駆動パルスによる指令信号を電磁弁10、11
に発する。これら手順115及び116での処理は、この実施
例ではソフトウエアで構成される信号発生手段で行われ
る。

ここで、信号発生手段でおこなわれるパルス幅制御に関
連する技術事項について、まず第２、３図を用いて説明
し、次いで手順115で実施される処理の内容について第
４図を用いて説明する。

第２図は建設機械などの作業機械におけるデイーゼルエ
ンジン等の一般的な原動機回転数Ｎと原動機出力トルク
Ｔとの関係を示す特性図で、スロツトルレバー17で与え
られる目標回転数Neoのとき、原動機出力トルクＴが最
大（０点で示す）となり、それ以上の回転になるとガバ
ナで燃料噴射量を制御して出力トルクを減少させるよう
になつている。

また、第３図は前述した手順114で求められる原動機回
転数Ｎと回転数偏差ΔＮとの関係を示す説明図である
（なお、スロツトルレバー17は一定に保持されてい
る）。

仮に、圧力検出器16または傾転角変位計12が異常である
時でも、可変容量油圧ポンプ１の入力トルクが第２図の
０点になるようにすれば、正常時とほとんど変わること
なく運転が可能である。しかしながら、０点よりわずか
でも可変容量油圧ポンプ１の入力トルクが大きくなる
と、原動機21の出力トルクは増加しないため、当該原動
機21の回転数が急激に低下して制御の安定性が悪くなる
ので、０点よりわずかに回転数の増加するＡ点で可変容
量油圧ポンプ１の入力トルクと原動機21の出力トルクが
合致するようにする。

その処理は、基本的には回転数偏差ΔＮが０よりも若干
大きい予め設定された目標値ΔN_Aより大きくなつた時、
すなわち可変容量油圧ポンプ１の入力トルクに対して原
動機21の出力トルクに余裕があるときは、可変容量油圧
ポンプ１の吐出量が増加するように制御し、逆にΔＮが
ΔN_Aより小さくなつた時、吐出量を減少するように制御
する。こうした制御をするため、信号発生手段では、オ
ンオフサーボを制御するための電磁弁10、11に指令信号
を出力して、回転数偏差ΔＮを０よりも若干大きい予め
設定された目標値ΔN_Aに近づけるように、可変容量油圧
ポンプ１の吐出量を制御する。その結果、可変容量油圧
ポンプ１の吐出量は、常に押さえ気味に制御されて、そ
の油圧ポンプ１の入力トルクが原動機21の出力トルクよ
りも常に若干低くなるように制御できる。傾転角変位計
12や圧力検出器16が故障すると原動機21の実際の回転数
を原動機21の目標回転数に近づけるように可変容量油圧
ポンプ１の吐出量を制御する正規の制御が行えなくなる
ため、可変容量油圧ポンプ１の入力トルクが０点よりわ
ずかでも大きくなると、上述したように、原動機21の回
転数は急激に低下することとなるが、この実施例の油圧
駆動装置によれば、このように、可変容量油圧ポンプ１
の入力トルクが原動機21の出力トルクよりも常に若干低
くなるように制御できるため、こうした問題が生じるよ
うなことはない。すなわち、原動機21は、常に目標回転
数よりも若干高い回転数で余裕をもって駆動されること
となるため、正規の制御が行えない条件のもとにおい
て、負荷変動に伴う油圧ポンプ１の吐出圧の増加により
油圧ポンプ１の入力トルクが増加した場合でも、原動機
21の回転数が急激には低下するようなことはなく、油圧
駆動装置の制御の安定性を損なうようなことはない。

この実施例では、こうした制御をするとき、ΔＮの大き
さに応じて吐出量の増減速度すなわちサーボピストン３
の速度をΔN_Aに近づくにしたがつて遅くし、ΔN_Aより大
きく離れた場合には速く動かすようにパルス幅制御をお
こなう。

第４図は、手順115で実施される手順の内容を示す説明
図である。

電磁弁10にはΔＮがΔN_Aよりわずかに小さい値ΔN₁にな
るまでは完全にOFF（デユーテイ０％）にしておき、ΔN
_Aよりわずかに小さいΔN₁になると、パルス幅（PWM）制
御のデユーテイをΔＮに比例して増加させる。そして、
ΔＮがΔN₃より小さくなると、電磁弁10が常にON状態
（デユーテイ100％）になるようにする。また、電磁弁1
1にはΔＮがΔN₂（ΔN₂はΔN_Aよりわずかに大きな値）
より小さい時は常にOFF（デユーテイ０％）にしてお
き、ΔＮがΔN₂より大きくなるにしたがいΔＮに比例し
てデユーテイを増加させ、ΔＮがΔN_Aより大きくなると
常にON状態（デユーテイ100％）になるようにする。

このように、この実施例の油圧駆動装置では、オンオフ
サーボを制御するための電磁弁10、11の駆動パルスを発
生させる場合、特に、パルス幅のデユーテイを、回転数
偏差ΔＮと上記目標値ΔN_Aとの差の絶対値（｜ΔＮ−Δ
N_A|）が相対的に小さいとき相対的に小さくするよう
に、パルス幅制御を行うようにしているので、傾転角変
位計12や圧力検出器16の故障時に、オンオフサーボで可
変容量油圧ポンプのおしのけ容積可変機構２を駆動して
回転数偏差ΔＮを上記目標値ΔN_Aに近づけるように可変
容量油圧ポンプ１の吐出量を制御する場合、回転数偏差
ΔＮがその目標値ΔN_Aに近づく際に可変容量油圧ポンプ
１の吐出量の増減速度を低下させることができる。油圧
駆動装置の原動機には、回転速度を均一に保つため回転
軸に通常フライホイールが設けられていて、大きな慣性
もっているので、原動機を含めた油圧機器を回転数偏差
で制御する際には、ハンチングが生じやすいが、この実
施例の油圧駆動装置では、こうしたパルス幅制御を行う
ようにしているため、原動機21の回転数を目標回転数よ
りも若干高い所定の回転数に収束させようとする場合で
も、その収束時にハンチングが生じるようなことはな
い。

以上述べた手順115におけるΔＮ−パルス幅変換ルーチ
ンを実施した後は、手順116に移り、当該パルス幅の信
号を電磁弁10、11に与え、これにより電磁弁10、11を駆
動する。

このように構成した実施例にあつては、仮に傾転角変位
計12あるいは圧力検出器16が故障した場合でも、回転数
偏差ΔＮ、すなわち回転検出器20に係る回転数信号Ne
と、スロツトルレバー17に係る目標回転数信号Neoとに
よつて、すなわちスロツトルレバー17の操作のみによつ
てサーボピストン３を作動させ、おしのけ容積可変機構
２を駆動し、可変容量油圧ポンプ１の吐出量を制御し、
原動機21の最大出力トルク近く（第２図のＡ点）で稼働
させることができる。

なお、上記実施例では、信号発生手段をソフトウエアで
構成したが、本発明はこれに限らず、例えばカウンタ回
路などデイジタル素子で構成したり、コンパレータと三
角波発生器を用いたアナログ素子で構成してもよい。

＜発明の効果＞ 以上の説明から明らかなとおり、本出願の第１番目の発
明によれば、傾転角変位計及び圧力検出器の少なくとも
一方の故障時、信号発生手段において、可変容量油圧ポ
ンプの吐出量制御手段に指令信号を出力して、回転数偏
差を０よりも若干大きい予め設定された目標値に近づけ
るように、可変容量油圧ポンプの吐出量を制御するの
で、正規の制御が行えない条件のもとで、油圧ポンプの
吐出圧の増加により油圧ポンプの入力トルクが増加した
場合でも、原動機の回転数が急激には低下するようなこ
とはなく、油圧駆動装置の制御の安定性が損なわれるこ
とはない。その結果、こうした故障時でも、実用に供す
ることができる油圧駆動装置が得られる。

また、本出願の第２番目の発明によれば、こうした制御
を行う場合に、可変容量油圧ポンプのおしのけ容積可変
機構の駆動に、電磁弁のオンオフにより制御されるオン
オフサーボを用いて、その電磁弁の駆動パルスを発生さ
せようにし、その場合、特に、パルス幅のデユーテイ
を、回転数偏差と上記目標値との差の絶対値が相対的に
小さいとき相対的に小さくするように、パルス幅制御を
行うようにしているので、第１番目の発明のような優れ
た効果を発揮できることに加えて、原動機の回転数を目
標回転数よりも若干高い所定の回転数に収束させる第１
番目の発明のような制御をしようと場合に、その収束時
にハンチングが生じるようなことはない。したがって、
本出願の第２番目の発明によれば、油圧駆動装置の制御
の安定性を一層向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧駆動装置の一実施例の内容を例示
するフローチヤート、第２図は建設機械などの作業機械
におけるデイーゼルエンジン等の一般的な原動機回転数
Ｎと原動機出力トルクＴとの関係を示す特性図、第３図
は本発明の一実施例において求められる原動機回転数Ｎ
と回転数偏差ΔＮとの関係を示す説明図、第４図は本発
明の一実施例に備えられる信号発生手段で処理される内
容を示す説明図、第５図は従来の油圧駆動装置を示す系
統図、第６図は第５図に示す油圧駆動装置に備えられる
吐出量制御装置を示すブロツク図である。 １……可変容量油圧ポンプ、２……おしのけ容積可変機
構、３……サーボピストン、４……サーボシリンダ、1
0、11……電磁弁、12……傾転角変位計、16……圧力検
出器、17……スロツトルレバー、18……吐出量制御装
置、20……回転検出器、21……原動機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原動機と、この原動機で駆動される可変容
   量油圧ポンプと、可変容量油圧ポンプの傾転角を検出す
   る傾転角変位計と、可変容量油圧ポンプから吐出される
   圧油の圧力を検出する圧力検出器と、原動機の回転数を
   検出する回転検出器とを備え、傾転角変位計の検出値に
   関する吐出量信号と圧力検出器の検出値に関する圧力信
   号と回転検出器の検出値に関する回転数信号と設定され
   る原動機の目標回転数に関する目標回転数信号とに基づ
   いて原動機の実際の回転数を原動機の目標回転数に近づ
   けるように可変容量油圧ポンプの吐出量を制御する油圧
   駆動装置において、傾転角変位計及び圧力検出器の少な
   くとも一方の故障を判定する故障判定手段と、この故障
   判定手段で故障と判定されたときに目標回転数信号に対
   する回転数信号の偏差である回転数偏差を求める偏差演
   算手段と、この偏差演算手段で求めた回転数偏差を０よ
   りも若干大きい予め設定された目標値に近づけるように
   可変容量油圧ポンプの吐出量を制御する指令信号を発生
   させて可変容量油圧ポンプの吐出量制御手段に出力する
   信号発生手段とを設けたことを特徴とする油圧駆動装
   置。
2. 【請求項２】原動機と、この原動機で駆動される可変容
   量油圧ポンプと、電磁弁のオンオフにより制御され可変
   容量油圧ポンプのおしのけ容積可変機構を駆動するオン
   オフサーボと、可変容量油圧ポンプの傾転角を検出する
   傾転角変位計と、可変容量油圧ポンプから吐出される圧
   油の圧力を検出する圧力検出器と、原動機の回転数を検
   出する回転検出器とを備え、傾転角変位計の検出値に関
   する吐出量信号と圧力検出器の検出値に関する圧力信号
   と回転検出器に関する回転数信号と設定される原動機の
   目標回転数に関する目標回転数信号とに基づいて原動機
   の実際の回転数を原動機の目標回転数に近づけるように
   可変容量油圧ポンプの吐出量を制御する油圧駆動装置に
   おいて、傾転角変位計及び圧力検出器の少なくとも一方
   の故障を判定する故障判定手段と、この故障判定手段で
   故障と判定されたときに目標回転数信号に対する回転数
   信号の偏差である回転数偏差を求める偏差演算手段と、
   この偏差演算手段で求めた回転数偏差を０よりも若干大
   きい予め設定された目標値に近づけるように可変容量油
   圧ポンプの吐出量を制御する電磁弁の駆動パルスを発生
   させて電磁弁に指令信号として出力する信号発生手段と
   を設け、この信号発生手段でその駆動パルスを発生させ
   る場合に、パルス幅のデユーテイを、回転数偏差と上記
   目標値との差の絶対値が相対的に小さいとき相対的に小
   さくするように、パルス幅制御を行うようにしたことを
   特徴とする油圧駆動装置。