JPS58166103A - 油圧回路の制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変容量ポンプとアクチュエータとの間に切換
弁を有し、ポンプの吐出し流量に応じ工アクチュエータ
の速度を制御する制御手段な備えた油圧Ｉｇｉ路の制御
偵−に係り、時に操作性の向上を一□りうる油圧回路め
制御装置に関する。

ｓ１図はこの櫨の油１圧回路の制御ｉＩＩ威の基本構成
を示す回路図、第２図は第１図に示す制御装置にＡ４さ
れるｆＩＩＪ御手段の一例を示すブロック図である。第
１図において、１は町変容蓋ポンプ、　１ｍは可変容量
ポンプ１の吐出しｇｅ４１：制御する吐出ｔｌｌｔｌ＃
！置、２は可変容量ポンプ１から供給される圧油によっ
て駆動されるアクチェエータ例えばシリンダ、３は可変
容量ポンプｌとシリンダ２との間に介設され、可食容量
ポンプ１からシリンダ２に供給される圧油の流れをｆＩ
Ｒ１ｉ！するオノオツ切洪弁である。４は操作レバー、
Ｓは操作レバー４の操作量Ｘ、　Ｋ相応してオンオフＷ
鵜弁＄ＫＯＮ信号あるいはＯＦＦ信号を出力するとと％
に、吐出量制御１１１４！ｉｔ１ｍに吐出量指令値Ｘを
有する指令信号を出力する制御手段である。なお６はシ
リンダ２によって駆−される負荷を、７は可変容量ポン
プ１とオンオフ切換弁３との間に介設したリリーフ弁を
それぞれ示している。

上述した制御手段Ｓは第２図に示すようＫ、例えばディ
ジタル演算器で構成してあり、アナログ信号なディジタ
ル信号に変換する〜つ変換１１５ｍと、各種の制御や演
算処理を行う中央処＊装置（ｃｐｕ）ｓｂと、制御手順
のプログラムや所定の関数関係が設定されるメモリ５Ｃ
と、制御内容を吐出量制御装置１ｍに出力するドライバ
回路５ｄとな有している。なお従来の油圧回路の制御装
置は、制御手段５を構成するメモ９ＳｅＫ、操作レバー
４の操作量ＸＬ　と吐出量指令値Ｘとの関数関係を設定
するようにしである。また８、９，１０は操作レバー４
、切換弁３、吐出量制御装置１１にそれぞれ接続される
ラインである。

そして従来の油圧回路の制御装置にあっては、第３図の
７０−チャートで示す手１［Ｋよって制御が行われる。

すなわち、まず手順３０で示すように、制御手段５のＡ
７Ｄｇ換器５１を介して中央部＠装置５ｂに操作レバー
４の操作量ｘＬが睨込まれる。次いで手４［３１で示す
ように、この中央処福装ｇ５ｂで操作レバー４が操作さ
れているかどうか、すなわち操作量ＸＬがＯかどうか判
断される。このとき、操作レバー４が操作されていない
と判断された場合には手順３２に移り、中央処理装置５
ｂからドライバ回路５ｄを経て切換弁３にＯＦＦ信号が
出力され、これによって切換弁３が第１図に示す開状態
に保たれる。次いで手Ｉ［３３で示すように、中央部＠
装置５ｂからの指令によってメモリ５　Ｃは吐出量指令
１１Ｘ’ｌｏに設定する部域を行う。また上記した手１
１３１で、操作レバー４が操作されていると判断された
場合は手１１１３４に移り、中央部！ｉ装置５ｂからド
ライバ回路５ｄを経て切換弁３にＯＮ信号が出力され、
これによって切換弁３が第１−の伏線から右に切換えら
れ、開状態となる。次いで手ａＳＳで示すように、中央
処ｌｌＫ装置ｓｂはメモリ５０　Ｋ記憶されて−・る操
作レバー４の操作量Ｘ、と吐出量指令値Ｘとの関数関係
から、当鋏操作量ＸＬＫ＠応する特定値ｘ０を選定する
処場な行い、このＸ　ｗｍ　Ｘ　０がメモすｚＣＫ設定
される。そして手＠ＳＳ及びす臘３ｓの後には手１［３
４１に移り、中央Ｉ＆＠装置ｓｂ力１らドライバ回路５
１を経て吐出量制御偏置１ｍに吐出量指令値Ｘを有する
指令信号が出力される。吐出量制御装置１ｍはこの吐出
量指令値ＸＫ応じて可変容量ポンプｌの吐出し流量を制
御するつところでこのように構成しである油圧１路の制
御装置にあっては従来、次に遮べるような間＠　ｔＩｔ
あった。すなわち、一般に可変容量ポンプ１１１゜第１
図の矢印１１で示すように１咳ポンプ１の吐出ポート（
図示甘ず）からタンタに漏れる流量ｑｌｔ、及び同図の
矢印１２で示すように吐出ポートから吸入ボートへ漏れ
る流量ｑｔｔが存在する。

従つ【この油圧回路が例えば油圧シ薗ベルのブーム（負
荷６に相応する）を作動させる回路に適用される場合に
は、プームの荷重がシリンダ２に加わるために回路の圧
力が高くなり、漏れる流量ｑｌｔ、　ｑｌｌは共に大き
くなる。このような状況で操作レバー４を微操作し、シ
リンダ２を微動させようとした場合、従来にあっては第
３図のフローチャートの手順３１．３４から明らかなよ
うに、切換弁３が開状態から開状態−に切換えられる。

この結果、シリンダ２と可変容量ポンプ１とは連通し、
シリンダ２はポンプｌの吐出量による制御篭−ドに切換
わり、例えポンプ１の吐出量がほとんどＯでも漏れ流量
ｑｌｔ　＋　ｑｌｉによってシリンダ２は作動してしま
う。

このためシリンダ２をわずかに上昇させようと操作レバ
ー４を動かしたにもかかわらス、シリンダ２は下ってし
まったり、あるいはほんのわずかたけシリンダ２を下げ
ようとしたｋもかかわらず漏れ流量ｑｌｔ　＋　ｑｌｉ
に相応する分シリンダ３“が下ってしまう事態を招き、
換言すれば漏れ流量に相応する速度以下のシリンダ２の
速度制御を行うことができず、微操作性が悪い不＾会が
あった。このよ５な微操作性に＃ける不＾合は、上達し
た油圧回路の制御装置が適用される各種の油圧機確にた
ずされる作業者の安全保−の観点からも間層である。

本発明はこのような従来技ＩＩＫおける実情Ｋ１１ｌみ
てなされたもので、その目的は、可変容量ポンプの漏れ
流量に相応するアクチェエータの速度以下の速度ｔｌｌ
ｌＪ＃を行うことのできる油圧１１回路の制御装置を提
供することにある。

この目的を達成するために本発明は、可変容量ポンプと
、この可変容量ポンプによって駆動されるアクチェエー
タと、これらの可変容量ポンプとアクチュエータとの間
に介設され、可変容量ポンプからアクチュエータに供給
される圧油の流れを断績する切換弁とを有する油圧回路
の制御装置にあって、アクチュエータを操作しないとき
には切換弁を閉じ、アクチュエータを操作するときには
切換弁を開くように制御するとともＫ、可変容量ポンプ
の吐出し流量に応じてアクチェエータの速度を１１Ａ御
する制御手段が、切換弁な開くに緻し、可変容量ポンプ
の吐出し流量を所定量増減させる流量増減手段を含む構
成にしである。

以下、本発明の油圧回路の制御装置について説明する。

なお以下に述べる本発明の実施例のうちの第１の実施例
の１本的な概略構成は前述した菖１図及び第２ＩＩＡに
示す油圧回路の制御装置とほぼ同様であるので、この＠
１の実施例の説１１１にあたってはこれらの第１図及び
第２図を用いることにする。

本発明のｔｓｌの実施例にあっては、制御手段５の中央
処理・装置５ｂとメモリ５Ｃとによって、切換弁３を開
くに＠し可変容量ポンプｌの吐出し流量を所定量、例え
ば前述した漏れ流量ｑｌｔ　−１−ｑｌｌに相応する量
だけ増減させる流量増減手段を構成させ【ある。すなわ
ちメモリＳｃＫは、操作レノ（−纏の操作量ＸＬ　と吐
出量指令値Ｘとの関数関係を設定するとともに、漏れ流
量ｑｌｔ＋ｑ１１を補償する補償値ΔＸを設定しである
。また中央処＠装置５ｂは後述するように、操作レバー
４の操作量ＸＬＫ相応する吐出量指令値Ｘの臂定＠Ｘ０
を選定する処理を行うとともに、Ｘｏ−）ｊＸの演算な
行うようにしである。

このように構成しであるＩＩＥＩの実施例にあっては、
例えば第４図のフローチャートで示す手順によって制御
が行われる。すなわち、まず手１［４０で示すように第
１．２図に示す制御子Ｗ１．５の〜勺変換器５ａを介し
て中央処理装置５ｂに操作レノ（−４の操作量Ｘｘ、が
読込まれる。次〜・で手１［４１で示すように、この中
央処ＩＩ装置５ｂで操作レノ（−４が操作されているか
どうか、すなわち操作量Ｘ　が０かどうか判断される。

このとき、操作しバー４が操作されていないと判断され
た場合Ｉｔ手順４２に移り、中央部＠装置ｌｓｂからド
ライバ回路５ｄを経て切換弁３にＯＦＦ信号力を出力さ
れ、これＫよって切換弁３が第１図に示す１ＩＩＳ状態
に保たれるつ次いで手順４３で示すように、中央処理装
置ｓｂからの指令によってメモリｓＣは吐出量指令値Ｘ
を０に設定する処理な行う。

また上記した手′緘４１で、操作レノ（−４が操作され
ていると判断された場合は手１１［４４に移り、中央処
理装置５ｂからドライバ回路５ｄを経て切換弁３にＯＮ
信号が出力され、これＫよって切換弁３が＠１図の伏線
から右に切換えられ、開状態となる１次いで手植５５で
示すようＫ、中央処理装置５ｂはメモリ５Ｃに記憶され
ている操作レバー４の操作量ＸＬ　と吐出量指令値Ｘと
の間歇関係から、当咳蝿作ｔｘＬＫ相応する特定値Ｘ。

を選定する処理な行うとともに、メモリ５Ｃに記憶させ
である漏れ流量ｑｌｔ　＋　ｑｌｉを補償する補償値Δ
Ｘを続出してＸ。十ΔＸを演算する。そしてＸ　＝）（
。

−）−ｊＸがメモリ５ｃＫＷｋ定される。上述した手順
４３及び手順４５の＊には手順４６に移り、中央処理装
置５ｂからドライバ回路５ｄｌ醋て吐出量制御ｌ装置１
ａに、吐出量指令値Ｘｔ−有する指令信号が出力される
。吐出ｔｖ１４御装置ｌ暑はこの吐出量−指令値Ｘに応
じて可変容量ポンプ１の吐出し流量を制御する。

このように構成しである第１１Ｆ）実施例にあっては、
切換弁３の開放時には常に、操作レバー４の操作量ＸＬ
Ｋ対応する吐出量（４１定値Ｘ０）と可変容量ポンプ１
の漏れ流量ｑｌｔ　＋　ｑｌｌを補償する補償量（補償
値ｊＸ）とを加えた吐出量指令値Ｘを有する指令信号が
、制御子Ｗ１５から吐出量制御ｊｌＩｌｔ１礁に出力さ
れるので、漏れ流量ｑｌｔ　−）　ｑｌｊの影響による
シリンダ２の作−を生じることがなく、それ故嫌作レバ
ー４の操作量ｘＬ　に対応さ苛てシリンダ２の速度を制
御することができる、第ｓｔｍは本考案の第３の実施例
を示す回路図である。同図において、１３は回路の負荷
圧力ＰＬを検出する圧力検出器、１４は（２）路を流れ
る圧油の温度Ｔ、を検出する温度検出器で、それぞれ制
御手段５に接続しである。なお制御手段器を含む他の部
材は、例えば第１．２図に示す部材と同機に構成しであ
る。

この第２の実施例にあっても、制御子ＩＲ５の中央処瑠
値置ｓｂ、メモリ５ｃ（それぞれ第２ｔ！ＩＩＫ例示）
Ｋよって、可変容量ポンプ１の吐出し流量を所定量増減
させる減量増減手段を構成させであるが、可変容量ポン
プ１の喝れ流量ｑｌｔ　＋　ｑｌｌは回路の負荷圧力及
び油温などに依存することから、メモリ５ｃＫは回路の
負荷圧及び油亀−関連した関ａ関係も併せて設定するよ
うにしである。

すなわちメモリ５Ｃには、操作レバー４の操作量ＸＬ　
と吐出量指令値Ｘとの関数関係を設定するとともに、操
作レバー４の操作＊ＸＬ　と回路の負荷圧力ＰＬ　との
関数関係と、上記操作量ＸＬ　と圧油のａｉｒ、との関
数関係と、噛れ流量ｑｔｔ　＋　ｑｌｉに対する補償値
ΔＸの初期設定［ｊＸｏとを設定する。また中央処理装
ｆ５ｂは後述するように、）Ｘ＝ΔＸ０・ｆ（ｐＬ）・
ｆ（Ｔ、）の演算を行ったｄｋＫＸツＸ。＋ΔＸの演算
を行うようにしである。

このように構成しである第２の実施例にあっては、例え
ば第６図のフローチャートで示す手職によって制御が行
われる。すなわち、まず手頃５０で示すように第２．５
図に示す制御手段５０〜Φ変換！！５１を介して中央処
理装置５ｂに、操作レバー４の操作量Ｘい圧力噴出ａ１
３によって検出された負荷圧力Ｐい及び＠度検出器１４
によって検出された温度Ｔ２が読込まれる。次いで手順
５１で示すよ５に、この中央処理装置ｓｂで操作レバー
４が操作されているかどうか、すなわち操作量Ｘ　が０
であるかどうか４４断される。このとき嫌り 作レバー４が操作されていないと判断された場合には、
第１の実施例におけると同様、手順５２で切換弁３がＯ
ＦＦになり、手−５４でメモリ５ＣにＸ■Ｏが設定され
る。また上記した手＠４１で操作されていると判断され
た場合には、手順５４に移って切換弁３がＯＮになり、
その後手１ｇ１５５に移る。

この手順５５で中央ＩＩ＆橿装置５ｂは、メモ９５Ｃに
記憶されている操作レバー４の操作量ＸＬ　と負荷圧力
ＰＬ　との関数関係から、操作量ＸＬ　に相応する圧力
特定値ｆ　（Ｐ　Ｌ　）を選定するとともに、操作量Ｘ
Ｌ　と圧油の温ｊ［Ｔ、との−歇関係から当咳操作量ｘ
１　に相応する油温譬定値ｆ（Ｔ’、）、及（Ｊ１１７
ＪＪ１ｍ［１ｉ１ｊＸ０を選定し、ｊＸ−ｊＸｏ、ｆ（
Ｐ、）。

ｆ（ち）　の演算を行う６次いで手＄１５６に移り、中
央部４績置５ｂはメモＩＪ　５　ｅ　Ｋ記憶されている
操作レバー４の操作量Ｘ、と吐出量指令値Ｘとの関数関
係から、当該操作量Ｘ、　Ｋ相応する特定値Ｘ０　を選
定するｌ＆橿を行い、このＸ、と手順ｓ５で得たｊＸと
からＸ　＝　Ｘ０＋ΔＸを演算する。このようにして求
めた吐出量指令値Ｘはメモリ５ｃに設定される。そして
上述の手順５３．５６の後には手順５７に移り、＃ｉＢ
した嬉１の実施例と同様に可変容量ポンプｌの吐出量の
制御が行われる。

このようにしても禰れ流ｉｉ　ｑｌｔ　−１−ｑｌｉの
影響を受けることなくシリンダ２の速度制御を行うこと
ができる。

な８上紀第１、第２の実施例では、制御手段５としてデ
ィジタル演算器を挙げたが、との制御手段５はアナログ
演算回路によって構成することもｄＴ能である。また上
記第２の実施例にあっては回路の負荷圧力ＰＬ　と温Ｊ
ＩＴ、とに基づいて補償値ノＸを演算するようにしであ
るが、これらの負荷圧力Ｐい温度Ｔ、のいずれか一方の
みに基づいて補償［ｊＸを演算するよ５Ｋしてもよい、
またこのような負荷圧力ＰＬや温度Ｔ、とは別の曙れ流
量に関係する要素に基づいて補償値ΔＸを演算するよう
ｋしてもよく、また負荷圧カＰＬ−？亀度Ｔ。

と上記のａｍに基づいて補償値４Ｘを演算するようにし
てもよい。

本発明の油圧回路の制御装置は以上のよ５ｔＣ構成しで
あることから、可変容量ポンプの漏れ流量に相応するア
クチェエータの速度以下の速度制御を行うことができ、
微操作性が向上する効果がある。従ってアクチェエータ
を作動させる作業者の意図しない１鍍アクチェエータの
作動な紡出でき、作業者の安全保ｓＩＫ貢献する。

図面の簡単なｍｔｓ 第１−は従来の油圧囲路の制御装置及び本発明の第１の
実施例を説明する回路図、ＩＩＩ言図は第１図に示す油
圧回路の制御ａｔを構成する制御手段の一例を示すブロ
ック図、第３図は従来の油圧回路の制＃装置における制
御手順を例示するフローチャート、第４ｍは本発明の第
１の実施例における制御手順を例示するフローチャート
、第５ａｌは本発明の第２の実施例を示す回路図、第６
＃ＩＪは本発明の第２の実施例における制御手順を示す
フローチャートである。

１・・・・・・可変容量ポンプ、ｌＪＩ・・・・・・吐
出量ｍ＊装置、２・・・・・・シリンダ（アクチュエー
タ）、３・・・・・・オンオフ切換弁、４・・・・−・
操作レバー、５・・・・・・制御手段、５ａ・・・・・
・Ａ／Ｄ変供器、５ｂ・・・・・・中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、５ｃ・・・・・・メモリ、５ｄ・・・・・・ドラ
イバ回路、１３・・・・・・圧力検出４．１４・・・・
・・温度憤出器。

第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可変容量ポンプと、この可変容量ポンプによって駆
   動されるアクチーエータと、これらの可変容量ポンプと
   アクチュエータとの間に介設され、可変容曖ポンプから
   アクチュエータに供給される圧油の流れを断接する切換
   弁とを有する油圧回路にあって、アクチェエータを操作
   □しないときは上記切換弁を閉じ、アクチェエータを操
   作するときは上記切換弁を開くように制御するととも忙
   、上記可変容量ポンプの吐出しＩに応じてアクチェエー
   タの速度を制御する制御手段を備えた油圧回路の制御装
   置において、上記制御手段が、上記切換弁を開くに際し
   上記可変容量ポンプの吐出し・奄盪を所定量増減きせる
   ｔＩｔ量増減手段を含むことを特徴とする油圧回路の制
   ＃装置。 ２、九量増減手段は、可変容量ポンプの内Ｓ−れに関連
   して吐出しｍｔ４Ｉ：所定量増減させることな特徴とす
   る脣許請求の範＃８第１項記載の油圧回路の−ｍ装置。