JPS6065951A

JPS6065951A - 油圧ポンプの中立点自動検出装置

Info

Publication number: JPS6065951A
Application number: JP58173995A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Watanabe; 洋渡邊; Eiki Izumi; 和泉　鋭機
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1983-09-20
Filing date: 1983-09-20
Publication date: 1985-04-15
Also published as: JPS6256384B2

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】本発明は少なくとも１つのアクチュエータを駆動する油
圧ポンプの中立点を自動的に検出す不油圧ポンプの中立
点自動検出装置に係り、特に、（＋）方向と（−）方向
・とに変位し得るおしのけ容積可変機構を備え、このお
しのけ容積可変機構の操作を自動的に行って吐出量を制
御し、油田アクチュエータの動作を制御するようになっ
た油圧ポンプの中立点自動検出装置に関する。

近年、省エネルギ、高機能化を達成するため、種々の油
圧機械、油圧装置に用いられる油圧ポンプを（＋）方向
と（−）方向とに変位し得るおしのけ容積可変機構を有
するものとなし、このおしのけ容積可変機構を一電気的
に制御して吐出量を調整する装置が提案され、かつ、使
用されている。このような制御装置においては、油圧ポ
ンプのおしのけ容積可変機構の変位を自動的に検出し、
その信号を用いて制御が行なわれる。この場合、油圧ポ
ンプの中立点と、そのときのおしのけ容積可変機構の変
位を検出する変位検出装置の信号とを正確に対応させる
必要がある。このため、上記油田ポンプの制御装置には
、油圧ポンダの中立点を見出して前記変位検出装置の信
号を補正するＤ点補正回路が用いられていた。

第１図は０点補正回路を備えた油圧ポンプの制゛御装置
の油圧回路および電気回路の系統図である。

図で、１は両傾転可変容量形油圧ポンプ（以下、単に油
田ポンプと称する。）、１ａは油圧ポンダ１のおしのけ
容積可変機構でおる。おしのけ容積可変機構１ａは油田
ボンｆ１０種類により斜板、斜軸等があり、以後の説明
ではこれを斜板で代表させて説明する。２は入力した電
気信号に応じて斜板１ａを駆動操作するレギュレータ、
１１は油圧ボン７′′１により駆動される油圧モータで
、例えば走行体の駆動などに使用される。１５はブレー
キ装置でブレーキシュー１５ａ１シリンダ室１５ｂ１バ
ネ１５０よりなり、シリンダ室１５ｂに油田源１６から
圧油を送ることにより、バネ１５０が縮められブレーキ
シュー１５＆が油圧モータ１１から放れ、シリンダ室１
５’ｂをタンク１７に連通させるとバネ１５０が伸びて
ブレーキシュー１５ａが油圧モータ１１に接触しブレー
キが掛る。３はブレーキ用切換弁でブレーキ装置１５の
シリンダ室１５１）と油田源１６及びタンク１７との接
続を切り換える。切換弁３は電気信号により切換えられ
、電気信号Ｏ１１’ＦでＡ位置になってブレーキ装置１
５を作動し、ＯＮでＢ位置となり・ブレーキ装置−１５
を解除する。４は斜板１ａの変位すなわち傾転量を検出
する変位検出器であり、ポテンショメータ等で構成され
ている。変位検出器４は斜板１ａと機械的に結合される
とともに、斜板１ａの傾転量に応じた信号を出力する。

５は変位検出器４００点を補正するＯ点補正回路であり
、可変抵抗５ａと加算回路５ｂで構成されている。０点
補正および０点補正回路５については後述する。６はア
クチュエータを操作するための操作レバーであり、その
操作量に応じた信号を出力する。７は０点補正回路５か
らの信号と操作レバー６からの信号に基づきレヤユレー
タ２と切換弁３へ制御信号を出力する制御装置であり、
この制御信号により斜板１ａの傾転量を操作レバー６の
指示する傾転量に一致させるとともに切換弁３のＯＪ　
ＯＦＦを制御する。

ここで、０点補正およびＯ点補正回路について述べる。

変位検出器４は斜板１ａの傾転量を検出するため、油圧
ポンダの中立点、即ち斜板１ａの中立点と、そのとき変
位検出器４から出力されるこれに応じた信号、例えばＯ
ｖとは一致していなければならない。しかし、斜板１ａ
と変位検出器４とは機械的に結合されているものであり
、斜板の中立点とこれに応じた信号（Ｏｖ）を完全に一
致させるように両者を結合することはきわめて困難であ
る。ところが、斜板１ａの中立点と変位検出器４の信号
とに不一致があると、斜板１ａが中立点位置にないのに
変位検出器４の信号は中立点信号となり、制御装置７は
その斜板１ａの傾転位置を中立点として制御を行うこと
となり、その結果、操作レバー６が中立位置とされてい
るにも拘わらず、即ち油圧ボンｆ１の吐出量を０とする
ように指示しているにも拘わらず、実際の斜板１ａの傾
転位置は中立点にはならず、油圧ポンプ１のポートａ又
はポー）ｂから圧油が吐出される状態となる。この場合
、操作レバー６が中立位置にあるので、切換弁３はＡ位
置となってブレーキ装置１５は作動している。したがっ
て、上記の吐出された圧油は油圧モータ１１を駆動しよ
うとしてブレーキ装置１５を引きづるか、ブレーキ力が
強い場合油圧ポンプ１の吐出側の回路圧力は高まり、圧
油は図示されていないＩＪ　ＩＪ−フ弁を通して油タン
クに逃がされることとなり、圧油のもつエネルヤが無駄
に捨てられることとなる。さらに、操作レバー６により
油圧ポンプ１のポートａ側とポートｂ側に等しい吐出量
を指示しても、実際の吐出量は異ることとなり、又、油
圧モータ１１を一方向に回転しようとしても一瞬逆方向
へ回転してからその方向へ回転するというような事態が
発生する場合もあり、油圧モータの操作上極めて好まし
からざる影響を与えることとなる。

このため、従来の装置にあっては０点補正回路５を設け
て斜板１−の中立点と変位検出器４のこれに応じる信号
との間の前記不一致を補正するようになっている。即ち
、斜板１ａが中立点にあるときに変位検出器４かも出力
されるべき信号と実際に出力され嬉信号との偏差に相当
する信号を可変抵抗５ａにより発生させ、この信号を加
算回路５ｂにおいて変位検出器４の出力信号に加算する
ことにより補正を行なう。したがって、斜板１ａの中立
点と、これに応じて制御装置７に入力される信号とは一
致し、前述したような欠点は解消される。

０点補正回路５の可変抵抗５ａにより指示される補正量
は次のようにして設定される。即ち、まず、原動機によ
り油圧ポンプ１を駆動し、操作レバー６を中立位置とす
る。この状態で油圧ポンプ１のポートａとポートｂの吐
出量が両者共０になるように、つまり斜板１ａが中立点
になるように可変抵抗５ａを調整する。このときの可変
抵抗５ａの値が前記補正量に応じた値となる。

しかしながら、可変抵抗５ａの調整を人手により行なう
のは極めて面倒であり、台数が増加するとその面倒さは
これに比例して増大する。そして、このような調整が出
荷前の製作工程に挿入されるのが好ましくないのは明ら
かである。しかも、正しく調整されて販売されたとして
も、その後の温度変化による０点補正回路５のドリフト
や、斜板１ａと変位検出器４の結合部の経年変化等によ
る不一致が発生するので、絶えざる監視と調整が必要と
なり、これに要する労力は多大なものとなる。

本発明の目的は、上記従来の欠点を除き、油圧ポンプの
中立点を人手によることなく自動的に検出することがで
き、ひいては油圧ポンプを正確に制御することができる
油圧ポンプの中立点自動検出装置を提供することにある
。

この目的を達成するため、本発明は第２図に示すように
、変位検出装置４とブレーキ装置１５とに加え、油圧ポ
ンプのポート圧力を検出する圧力検出装置８　ａｔ　８
　ｂと、油ＩＩＥポンゾ１の中立点の検出の開始を指示
するスタート装置１０と、油圧ボン７″１の中立点の検
出を行なう制御装置９とを有し、制御装置９は、（１）
スタート装置１０の指示に応答してブレーキ装置１５の
作動を指示するブレーキ作動手段９０と、（＋１）圧力
検出装置３　ａ　、　Ｂ’ｂ及び変位検出装置４の情報
に基づき、おしのけ容積可変機構１ａを（＋）方向と（
−）方向にそれぞれ少なくとも１回だけ、圧力検出装置
８ａ　＋　３ｂで検出された油圧ボン′ｆ１の吐出側の
ポート圧力が同一の予じめ定められ設定圧力と少なくと
もほぼ等しくなるまで変位させ、このポート圧力が前記
設定圧力にほぼ等しくなった時点でのおしのけ容積可変
機構１ａの変位の値を収集するデータ収集手段９１と、
０１Ｄデ一タ収集手段９１で収集された値の平均値をめ
る平均値手段９２とを備えていることを特徴とする油圧
ポンプの中立点自動検出装置を提供する。

制御装置９は、好ましくはさらに、（ｉＶ）スタート装
置１０の指示に応答して、データ収集手段９１及び平均
値手段９２の操作に先立って、おしのけ容積可変機構１
ａをその時の中立位置に変位させるポンプ中立手段９３
を備えている。

制御装置９は、また好ましくはさらに、（い圧力検出装
置ｓａ＊ｓｂからの情報に基づき、データ収集手段９１
及び平均値手段９２の操作に先立って、データ収集手段
におけるおしのけ容積可変機構１ａの最初の変位方向を
決定する初期設定手段９４を倫えている。

データ・収集手段９１は、第３図に示すように好ましく
は、油圧ボンデ１の吐出側のポート圧力が設定圧力より
大きいか否かを判断するポート圧力判定手段９１０と、
このポート圧力が設定圧力より大きくない時にはおしの
け容積可変機構１ａを所定の単位量変位させるポンプ単
位量変位手段９１１と、ポート圧力が設定圧力とほぼ等
しくなった時におしつけ容積可変機構１ａの変位を読み
取る変位読取手段９１２とを有する。

データ収集手段９１は、また好ましくは、初期設定手段
９４によって決定された最初の変位方向におしのけ容積
可変機構１ａを変位させてデータを収集した後、その変
化方向を反転させる反転手段９１３を有する。

初期設定手段９４は、好ましくは第４図に示すように、
おしのけ容積可変機構１ａが中立位置にある時の油圧ポ
ンプ１の一方のポート圧力が前記設定圧力より大きいか
否かを判断するポー）Ｅ力判定手段９４０と、ポー）Ｅ
Ｅ力が設定圧力より大きくない時には前記最初の変位方
向をポー）Ｅカが上昇する方向に一致させ、ポート圧力
が設定圧力より大ぎい時には最初の変位方向をボーｈＥ
力が減少する方向に一致させる変位方向決定手段９４１
とを有する。

以下、本発明を第５図〜第１０図に示す実施例に基づい
て説明する。

第５図は本発明の一実施例に係る油圧ポンプの中立点自
動検出装置の全体図を概略的に示す。

第５＠で、第１図及び第２図と同一部分及び実質的に同
じ部分には同一符号を付して説明を省略する。油圧ボン
７′′１のポー）ａｓｂ側に設けられた圧力検出器８ａ
ｔ　８ｂはポ゛−）　ａ　、　ｂ側の圧力に応じた信号
Ｐａ、Ｐｂを出力する。９はマイクロコンピュータを用
いて構成された制御装置であり、マルチルクサ９　ａ　
、　Ａ　／　Ｄ変換器９ｂｓ中央処理装置（以下、ＯＰ
Ｕという。）９０％ｌＪ−ド・オンリ・メモリ（以下、
１’ｔＯＭという。）９ｄ１ランダム・アクセス・メモ
リ（以下、ＲＡＭという。）９θ、出力器９ｆ、入力器
９ｇで構成されている。

マルチブレフサ９ａは、変位検出器４の信号Ｙ１操炸レ
バー６の信号ｘＸ圧力検出器８ａ、８ｂの信号Ｐａ、Ｐ
ｂをＯＰＵ　９　ａの制御信号により切換えて入力する
。Ａ　／　Ｄ変換器９ｂは入力されたアナｐグ信号ｘ　
、　ｙ　、　ｐａ　、　’ｐｂをディジタル信号に変換
する。ＲＯＭ　９　（１は制御装置９の動作手順を記憶
した記憶器であり、ＯＰＵ　９　ｏはこの動作手順に基
づいて所要の演算、制御を行なう。ＲＡＭ　９　ｅは外
部からとり入れた信号Ｘ　、　Ｙ　、　Ｐａ　、　Ｐｂ
やＯ’ＰＵ９０において演算された演算結果等を一時記
憶しておく記憶器である。出力器９ｆは演算、制御の結
果得られた制御信号をレヤユレータ２、切換弁３へ出力
する。又、入力器９ｇは後述するスイッチ１００オン、
オフの状態を入力する。１０は油圧ボンダの中立点の検
出を開始するときに閉じられるスタートスイッチである
。

次Ｋｉ、ＲｏＭ９ａに記憶されている制御装置９の動作
手順を第６図乃至第１０図に示すフローチャートを参照
しながら説明する。このフローチャートにおいて、各ス
テップは符号Ｓ１、Ｓ２・・・・・・で示されている。

第６図において、２点鎖線内に示されるステップは中立
点自動検出手順を示し、２点鎖線外に示されるステップ
は斜板１ａの制御に使用される通常の手順である。そこ
で、まず、斜板１ａの通常の制御動作について説明する
。

電源が投入されると、制御装置９においてＣＰＵ９Ｃは
ＲＯＭ　９　ｄに記憶された動作手順に従ってマルチプ
レクサ９ａ、Ａ／Ｄ変換器９ｂを作動し、操作レバー６
の信号であるレバー指令値ｘ１変位検出器４の信号であ
る油圧ポンノ傾転量Ｙ１圧力検出器５ａｓｓｂの信号で
ある圧力Ｐａ、Ｐ’ｂをとり入れてＲＡＭ　９θに記憶
する（Ｓｌ）。次に、入力器９ｇからスイッチ１０の状
態を読みとり、スイッチ１０がオンかオフかを判断する
（Ｓ２）。

スイッチ１０がオフの場合（中立点自動検出の開始を指
示していない場合）、後述する中立点自動検出により算
出され記憶されている０補正ｆ）ｔＹＯをとり出し、さ
きにとり入れたポンプ傾転量Ｙからこの０補正ｆｆ１Ｙ
ｏ　を減算して補正されたポンプ傾転Ｍｙを算出する（
Ｓ３）。次に切換弁３のＯＮ　。

ＯＦＦ制御を行なってブレーキ装置１５の作動を制御し
くＥＩ４）　、ポンプ制御サーボルーチン（Ｓδ）に移
って斜板１ａの傾転量を操作レバー６が指示する傾転量
に制御する。第７図にポンプ制御サーボルーチンの詳細
な手順を示す。即ち、まずさきにとり入れたレバー指令
値Ｘからステツ７１″Ｓ３　において算出された新らた
なボンダ傾転量Ｙを減算しその偏差ΔＹを演算する（Ｂ
ｓ−１）。ここで、この偏差ΔＹが正か、負か又はＤか
が判断され（Ｓ５−２）、偏差ΔＹが正であれば斜板１
ａを第５図に示す（＋）方向へ駆動する信号をレヤユレ
ータ２へ出力する（　Ｂｓ−５）。又、偏差ΔＹが負で
あれば斜板１ａを（−）方向へ駆動する信号を出力しく
５ｓ−５）、偏差ΔＹが０であれば斜板１ａを停止させ
る信号を出力する（　８５−４）。ステツーｆＳ５　の
手順が終了すると再びステップＳ１　の手順に戻り、以
後ステップ８１〜Ｓ５を繰り返して斜板１ａを制御する
。

油圧ポンプの中立点の検出を行なうためスタートスイッ
チ１０がオンにされると中立点自動検出手順が実行され
る。即ち、スイッチ１０がオンになると、第６図に示す
手順はステツ７１′Ｓ２から　２点鎖線内の中立点自動
検出手順であるステップＳ６以降に移ることとなる。こ
こで、中立点自動検出手順を説明するに先立ち、以下に
その手順の概要を述べる。

まず、原動機で油田ボン７°１を駆動し、かつ、切換弁
３をＯＦＦ　（Ａ位置）としてブレーキ装置１５を作動
した状態を作る。この状態において斜板１ａをある定め
られた設定圧力が発生するまで〔＋〕　方向と　（−）
方向に動かす。ブレーキ装置１５を作動した状態にして
も油田ボン−ｆｌにおいてポートａ１ポートｂ１タンク
の間、あるいはモータ１１においても同様に、高圧側か
ら低圧側への微小な漏れが存在するので、小さな範囲で
斜板１ａを動かしても圧力が発生しない範囲がある。

したがって、上記斜板１ａの動きは上記範囲を超える範
囲の動きとなる。前記設定圧力が発生したか否かは圧力
検出器８ａと圧力検出器８ｂの信号Ｐａ５Ｐｂをみるこ
とにより判断できる。設定圧力が発生すると、そのとき
の斜板１ａの傾転量に応じた変位検出器４の信号Ｙをサ
ンシリングする。

このサンシリングは斜板１ａの（＋）方向、（−）方向
の移動毎に行なわれ、この往復は複数回なされる。最後
にこれらサンプリングされた値を集計してその平均値を
算出すれば、この平均値が斜板１ｅＬの実際の中立点に
対応する変位検出器４の信号値となる。そして、この信
号値と変位検出器４の中立点の信号値（即ち、斜板１ａ
が中立点にあるとき変位検出器４から出力されることと
なっている信号値）との差が斜板１ａと変位検出器４と
の偏差となる。以上が中立点自動検出手順の概要である
。

以下、この手順を詳細に説明する。第６図に示すステラ
７’ｓ２　において、スタートスイッチ１０が閉じられ
ていると、処理はステップＳ６　に入って中立点自動検
出手順に移行する。まず、切換弁３をＯＦＦにしブレー
キ装置１５を作動状態とする。

（Ｓ６）。次に、中立点自動検出ルーチンへ入ったのが
１回目であるか否かが判断される（Ｓ７）。この判断は
、スタートスイッチ１０を閉としたときＲＡＭ　９ａの
アドレスの１つに数値０を記憶させ、手順がステップＳ
１からステラ７１１′Ｓ８に移るときに数値を１にして
おき、ステツノＳ７　において、このアドレスの数値が
１かＯかをみれば判断できる。

この場合、中立点自動検出ルーチンへ入るのは最初であ
るから、手順はステップＳ８　に移る。ステツ７°Ｓ８
　では、斜板１ａの駆動指令であるポンゾ傾転指令Ｘｒ
、を中立とする。この指令は操作レバー６を中立位置と
したぎの指令と同じ指令であるが、この手順においては
操作レバー６とは関係なくポンゾ傾転指令ＸＬ　を中立
とする指令を出す。

これにより、レバー指令値Ｘにはポンノ傾転指令ｘＬ　
が代入される。次いで、手順はポンノ傾転す−がルーチ
ンであるステップＳ５　へ移行し、第７図に示すような
処理が行なわれる。この結果、斜板１ａは変位検出器４
の中立点に対応する傾転量に制御されることとなり、斜
板１ａと変位検出器４の中立点に不一致が存在する場合
は、斜板１ａは（＋）方向又は（−）方向に傾いた状態
にある。

手順は再びステツノＢ１　へ戻り、ステップＳ２．Ｓ６
を経てステップＳ〒　に至る・ここで、中立点自動検出
ルーチンに入るのは２回目であることが前記アドレスの
内容をみることにより判断されるので、手順はステツゾ
日９　に移る。ステップＳ９　で２回目であることが判
断されてステラ７’ｓｌＱに移る。

このとき、前記アドレスに記憶された数値は＋１された
値となる。

ステップ８１０は初期設定ルーチンであり、その詳細手
順は第８図に示されている。前述のように、斜板１ａと
変位検出器４の中立点に不一致が存在する場合、斜板１
ａはいずれかの方向に傾いており、その傾きが甚だしい
場合（不一致が大きい場合）設定圧力に等しい圧力又は
それよりも大きい圧力が発生する傾きとなっていること
も考えられる。ところで、この中立点自動検出手順は斜
板１ａを順次（＋）方向と（−）方向へ動かす手順を含
み、かつ、その動かす手順のうち設定圧力に到達した最
初の手順における変位検出器４の信号Ｙをサンダルする
処理を行なうので、既に斜板１ａが設定圧力以上の圧力
を発生する傾転量にあればその方向への傾転は無意味で
ある。ステップ８１０の初期設定ルーチンは、このよう
な無意味な傾転を排除して、最初に斜板１ａをどの方向
に傾転させるかを判断するルーチンである。まず、ステ
ツ７０Ｓ１　でとり入れている圧力検出器８ａの信号Ｐ
ａ　Ｏ値が、前記設定圧力（この値をＰｒ　とする。）
以上であるか否かを判断する（Ｓ１ｏ−１）。斜板１ａ
の傾転量が設定圧力Ｐｒ　を発生するまでに至っていな
い場合は、斜板１ａを（＋）方向に傾転させるのは有効
であるので、傾転方向フラグを（＋）に設定する（　Ｓ
：ｃｏ−２）。又、圧力検出器８ａの信号Ｐａが既に設
定圧力Ｐｒ以上になっておれば、さらに斜板１ａを（＋
）方向に傾転させるのは前述のように無意味であるから
、傾転方向フラグを（−）に設定する（　５１ｏ−３）
。これにより後述のデータ収集ルーチンでの斜板１ａの
最初の傾転方向が決定される。次に、ポンノ傾転指令孔
を中立とする指令を出しく５１ｏ−４）、レバー指令値
Ｘにこのポンプ傾転指令ｘＬを代入する（８１ｏ−５）
。

これにより、手順が次のステツｆＳ１０−６を経てポン
プ傾転サーボルーチン（ｓ５）へ移行したとき、斜板１
ａの傾転を現位置に停止させたままにする。

ステツノＳ１ｏ、−６においては、サンダルカウンタを
０にクリアする操作をする◇即ち、前述のとおり、斜板
１ａは（＋）方向と（−）方向に複数回往復させられ、
その間において設定圧力Ｐｒ　に達する毎に変位検出器
４の信号Ｙの値を収集する。この収集回数は予め設定さ
れていて、設定された収集回数に達すれば、この収集を
終了するようになっている。したがって、収集回数をカ
ウントしていくことが必要となる。サンプルカウンタは
このために用いられるカウンタであり、ステツ７’Ｓ：
ＬＯ−６において、このカウンタを予めＯにしておき次
に開始される信号Ｙの値の収集に備えるものである。

ステップ５１ｏ−ａの手順が終了すると、手順はステツ
ノＳ５　を経て再びステップＳ１　へ戻る。そこで再度
手順はステツ７″ｓ１．　から開始され、今度はステツ
ｆｓ２．　ｓ、、、　ｓ７　を経てステップ日９　に達
する。

ステツ７°Ｓ９　で前記のアドレス値をみると、この値
は既に３回目に相当、する値となっているので、２回目
ではないと判断１されて次のステップ８１１へ移行する
。ステップ８１１では前述のサンプルカウンタの値が設
定値になっているか否かを判断する。

この場合、まだ信号Ｙの値は収集されていないのでサン
プルカウンタの値は０であり、次のステツ７°Ｓ１２へ
移行する。

ステツ７ＰＳ１２はデータ収集ルーチンである。ステッ
プ’ｈ２に入るまでは、斜板１ａはポンプ傾転指令ｘＬ
　を中立とする信号に応じた傾転量を保持したままの状
態にある。データ収集ルーチンに入って、はじめて斜板
１ａが（＋）方向又は（−）方向に傾転されてデータ（
設定圧力Ｐｒ　が発生したときの変位検出器４の信号Ｙ
の値）が収集されることとなる。

ステツｆＢ１２の詳細な手順が第９図に示されている。

まず、ステツ′ｆ８１２−１において、ステップ８１０
−２又はステツ７’５ＩＯ−３で設定された傾転方向フ
ラグが（＋〕か（−）かを判断する。傾転方向フラグが
（＋）の場合、圧力検出器８ａで検出された圧力信号Ｐ
ａが設定圧力Ｐｒ＋以上であるか否かを判断する（Ｂ１
１２−２）。圧力信号Ｐａ　が設定圧力Ｐｒ　に達して
いない場合、それ亥でのポンプ傾転指令ｘＬ　を１だけ
増加する（　Ｂ１２−３）。増加する値１は予め定めら
れた斜板１ａの傾転角に相当する値であり、例えばこの
傾転角を肌５度に定めると、ポンプ傾転指令ｘＬ　が値
１だけ増加する度にポンプ傾転サーボルーチン（Ｓｇ）
　において斜板１ａが０．５度だけ駆動されることとな
る。即ち、斜板１ａは前記設定圧力Ｐｒ　が発生するま
で０．５度ずつ傾転角を増大してゆく。次に、ステツノ
Ｂ１ト３で増加された新らたなポ、ンプ傾転指令ｘＬ、
。

がレバー指令値Ｘに代入され（Ｓ１２−４）、ステツー
ｆ′ｓδ　に移り、ここで斜板１ａはそれまでの位置か
ら（＋）方向へ値１に相当する傾転角だけ駆動されて新
らたな位置となる。手順は再びステップＬｉｍ　”２＋
８６＋８７＋””９ｓＳ１１＋　８１２−Ｉｓ　５ＩＪ
−２と繰り返えされ、ステツｆＢ１２−２で設定圧力Ｐ
ｒ　に達していないと判断されると、それまでのポンプ
傾転指令ｘＬ　にさらに値１を増加しく５１２−３）、
前述のようにステツ７″Ｂ１２−４を経てステツ７″Ｓ
５　で斜板１ａがさらに（＋）方向に値１に相当する傾
転角度だけ駆動される。この繰り返しは圧力検出器８ａ
で検出される圧力Ｐａが設定圧力Ｐｒ以上になる時点ま
で行なわれる。圧力Ｐａが設定圧力Ｐｒ以上になると、
手順はステツノ５Ｘａ−５に移行し、そのときの変位検
出器４で検出したポンプ傾転量Ｙをとり入れ、ＲＡＭ　
９　ｅの所定のアドレスに記憶する。次いで、ＲＡＭ　
９θの前記所定のアドレスを１つ増加するとともに、前
記サンノルカウンタの数も１つ増加しく　”１２−６　
）　、傾転方向フラグを（−）にする。なお、アドレス
は必ずしも１つ増加する、即ち隣りのアドレスとする要
はないが、この方が検出値の加算平均値を出すのが容易
となる。このサンプルカウンタの数を１つ増加すること
は、データが１つ記憶されたことを意味し、かつ、ステ
ツ７’ａｌｌにおける判断に資することになる。又、傾
転方向フラグを（−）にすることは、次の手順では斜板
１ａを（−）方向に傾転させる準備をすることとなる。

ステツ７°５ｘ２−ｙの手順が終了するとステラ７’ｓ
５を経てステラ７’Ｓ１に戻る。次の繰り返しにおいて
は、傾転方向フラグは（−）となっているので、ステラ
７’８１２−１から今度はステップ５ｘａ−ｓに移る。

ステップＳ：Ｌ２−８においては圧力検出器８ｂの圧力
信号ＰＩ）　がとり出されて設定圧力Ｐｒ　と比較され
る。この場合、斜板１ａは（＋）方向に傾転しているの
で圧力信号ＰＩ）　は設定圧力Ｐｒ　以下である。した
がって、次のステップ８ｘｚ−ｏではポンプ傾転量令ｘ
ＴＪ　を値１だけ減少する処理を行ない、ステラ７’１
３１２（０でこの減少したポンプ傾転量令ＸＩＩ　をレ
バー指令値Ｘに代入する。このため、ステツ７″Ｓ５　
において、斜板１ａは（−）方向に値１に相当する傾転
角だけ駆動される。（＋）方向の場合と同じく、この動
作は圧力信号ＰＩ）　が設定圧力ｐｒ　以上になるまで
繰り返される。ステップ日１２−８で圧力信号Ｐｂ　が
設定圧力Ｐｒ以上になると手順はステラ７’　Ｂｌｚ−
１ｘに移行し、そのときの変位検出器４の信号Ｙ１即ち
ポンプ傾転量ＹをＲＡＭ　９　ｅの前記所定のアドレス
の次のアドレスに記憶する。そして、アドレスをその次
のアドレスに設定し、かつ、サンプルカウンタの数を１
つ増加する（　Ｓ：１２−１２）。次いで、今度は斜板
１ａを（＋）方向に傾転させることとなるので、傾転方
向フラグを（＋）にしておく　（８１２−１３）。

以上のように、斜板１ａを（＋）方向と（−）方向にそ
れぞれ所定量ずつ傾転させてゆき、設定圧力Ｐｒ　が発
生したとぎポンプ傾転量Ｙを記憶し、これを予め設定し
た回数繰り返すことによりデータ収集が行なわれる。

データの収集が終了すると、ステツゾＳ工、において、
サンダルカウンタの数が設定値であると判断されるので
、手順はステップｓ１３に移行する。

ステツ、ｐ８．３は、それまでの手順により収集したデ
ータの平均値を演算する平均値演算ルーチンであり、そ
の詳細は第１０図に示されている。平均値演算ルーチン
ｓ１３では、まず、収集されたすべてのデータをＲＡＭ
’９ｅの各アドレスからとり出して加算し、その加算し
た値をデータ収集回数（サンゾルカウンタの値〕で除算
する（　Ｂ１５−１）。得られたＸｍ　は、ポンプの（
＋）方向と（−）方向で同一圧力が発生するときの信号
Ｙの値を加算してそれらの和を加算した値の個数で割っ
た平均値、即ち、換言すれば同一圧力を発生させる（＋
）方向での斜板傾転位置と（−）方向での斜板傾転位置
の丁度中間の位置における信号Ｙの値であるということ
となり、このような中間の斜板傾転位置は斜板の中立位
置に他ならないので、結局、この値Ｘｍ　は実際のポン
プ傾転が中立となっているときの信号Ｙの値となる。な
お、このような平均値を得るためには、データ収集回数
は（＋）方向と（−）方向が同一数でなければならない
のは明らかであり、前記サンゾルカウンタの値（ステツ
ノＳ１１における設定値）は偶数である。又、この設定
値を大きくすることにより、より一層正確な値Ｘｍ　を
得ることができる。次に、このポンプ傾転中立値Ｘｍ　
に基づいて０補正量Ｙｏをめる。Ｏ補正量Ｙｏ　は、ポ
ンプ傾転が実際に中立位置になっているときの信号Ｙの
値と、ポンプ傾転が中立位置にあるとされているときの
信号Ｙの値（中立値）とのずれの値である。したがって
、０補正量ｙｏ　をめるために、ポンプ傾転中立値Ｘｍ
　から中立値を減算する演算が行なわれる（Ｓ１ｓ−２
）。

なお、この中立値が０である場合は、０補正量ｙ。

は値Ｘｍ　そのものとなる。この演算が終了すると、手
順はステップＳ５　に移行する。ステップ８１３−２で
得られた０補正量Ｙ。はＲＡＭ　９θの所定アドレ　ス
に記憶され、以後の制御においてはステツ７’Ｓ３にお
ける処理時にとり出されて使用されることとなる。スタ
ートスイッチ１０を開放するとステップＳ２　からステ
ップＳ６　に移行する手順が遮断され、中立点自動検出
動作は終了し、通常の制御手順が繰り返される。

このように、本実施例では、斜板を（＋）方向と（−）
方向に交互に複数回傾転させ、設定圧力以上の圧力が発
生したとき変位検出器の信号をとり入れてその値を記憶
する手段と、これらの値の平均値をめる手段とを設けた
ので、油圧ポンプの実際の中立点を人手によらず自動的
に検出することができ、油圧ポンプを正確に制御するこ
とができる。

第１１図は本発明の他の実施例に係る中立点自動検出装
置の一部の油圧回路および電気回路の系統図である。

本実施例が第５図に示す実施例と異なる点は、圧力を連
続的に検出する圧力検出器８ａ＋８ｂに代えて他の検出
器を用いた点のみであり、その他の構成については第５
図に示す実施例と同じであるので、同じ部分についての
説明および図示は省略する。１１はシリンダであり、両
端に油圧ポンプ１のポートａおよびポート）と連通する
ポート＆１１　＋　ｂｌｌを有する。１２はシリンダ１
１内を左右に移動するピストン、１３ａ、１３ｂ−はピ
ストン１２０両端において、ピストン１２とシリンダ１
１０間に装架されたバネである。バネ１３ａ。

１３ｔ）のバネ力は等しくされている。１４ａ。

１４１）はピストン１２の移動により作動により作動す
る近接スイッチである。斜板１ａが駆動されるとポート
ａ１１又はポー）１）１１’に圧力が加えられ、ｙ４ネ
１３ａ又はバネ１３ｂのバネ力に抗してピストン１２を
移動させる。ピストン１２の定められた一定量の移動に
より、近接スイッチ１４ａ又は近接スイッチ１４１）が
閉じる。バネ１３ａ、１３ｂのバネ力を調節し、前述の
設定圧力Ｐｒ　がポートａ１１又はポー）　ｂｌｌに加
わったとき近接スイッチ１４＆又は近接スイッチ１４１
）が閉じるようにしておけば、さきの実施例と同様中立
点自動検出を行なうことができる。即ち、近接スイッチ
１４ａ。

１４１）のオン、オフ状態をコントローラ９０入力器９
ｇに入力するようにしておけば、コントローラ９の動作
における初期設定ルーチンのステップ８１０−４　、デ
ータ収集ルーチンのステップ５１２−２＊５１２−ｅで
は、近接スイッチ１４ａ１１４ｂがオンかオフかを判断
すればよいこととなり、その他の各手順は同等変更する
必要はない。

なお、シリンダ１１、ピストン１２、バネ１３ａ。

１３ｂ１近接スイッチ１４ａ、１４１）の代りに、油圧
ボンｆ１のポートａ側とポー）１）側にそれぞれ圧力ス
イッチを設け、その作動圧力を設定圧力とし、圧力スイ
ッチのオン、オフの状態をコントローラの入力器に入力
するようにしてもよい。

本実施例においても、さぎの実施例と同様の効果を奏す
るのは明らかである。

以上の実施例の説明において、中立点自動検出の開始を
指示するスタートスイッチは、手動であってよいのは勿
論であるが、手動でなく、他の何等かの動作、例えばポ
ンプを駆動する原動機のスタート動作と連動して閉じ、
所定時間後開くスイッチとすることもでき、又、スイッ
チを閉じたときではなくスイッチを開いたとき検出の開
始を指示するようにすることもできる。又、斜板の往復
移動は必ずしも複数回の往復とする必要はなく、１回の
往復による検出であっても差支えない。

以上明らかなように本発明によれば、スタート装置の指
示に応答してブレーキ装置の作動を指示するブレーキ作
動装置と、油圧ポンプのおしのけ容積可変機構を（＋）
方向と（−）方向にそれぞれ少なくとも１回だけ、圧力
検出装置で検出された油田ポンプの吐出側のポート圧力
が同一の予じめ定められた設定圧力と少なくともほぼ等
しくなるまで変位させ、ポート圧力が設定圧力にほぼ等
しくなった時点でのおしのけ容積可変機構の変位の値を
収集するデータ収集手段と、データ収集手段で収集され
た値の平均値をめる平均値手段とを備えた制御装置を設
けたので、ポンプの中立点を人手によることなく自動的
に検出することができ、ひいては油圧ポンプを正確に制
御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＤ点補正回路を備えた従来の油圧ポンプの制御
装置の油田回路および電気回路の系統図、第２図は本発
明の油圧ポンプの中立点自動検出装置の基本的構成を示
すブロック図、第６図は第２図に示す制御装置における
データ収集手段の一実施態様を示すブロック図、第４図
は第２図に示す制御装置における初期設定手段の一実施
態様を示すブロック図、第５図は本発明の一実施例に係
る油田ポンプの中立点自動検出装置を示すブロック図、
第６図は第５図に示す制御装置が行なう、ＲＯＭに記憶
されている動作手順を説明するフローチャート、第７図
、第８図、第９図及び第１０図はそれぞれ、第６図に示
すボンダ傾転サーボルーチン、初期設定ルーチン、デー
タ収集ルーチン、平均値演算ルーチンの動作手順の詳細
を示すフローチャート、第１１＠は本発明の他の実施例
に係る油圧ボンダの中立点自動検出装置の一部を示す油
圧回路及び電気回路の系統図である。１・・・油圧ボンダ、１ａ・・・斜板、２・・・レギュ
レータ、３・・・切換弁、４・・・変位検出器、８ａ、
１３ｂ・・・圧力検出器、９・・・コントローラ、９０
・・・ブレーキ作動手段、９１・・・データ収集手段、
９２・・・平均値手段、９３・・・ポンプ中立手段、９
４・・・初期設定手段、９１０・・・ポート圧力判定手
段、９１１・・・ボンダ単位量変位手段、９１２・・・
変位読取手段、９１３・・・反転手段、９４０・・・ポ
ート圧力判定手段、９４１・・・変位方向決定手段、９
ａ・・・マルチプレクサ、９６　・Ａ　／　Ｄ変換器、
９　ｃ　・・・ＯＰＵ　、　ｇａ　ｍ　ＲＯＭ　。９θ・・・ＲＡＭ、９ｆ・・・出力器、９ｇ・・・入力
器、１０・・・スイッチ、１１・・・シリンダ、１２・
・・ぎストン、１３ａ＃１３１）−・・バネ、１４ａ１
１４１）・・・近接スイッチ、１５・・・ブレーキ装置
、１５ａ・・・ブレーキシュー、１５’ｂ・・・シリン
ダ室、１５ｃ・・・バネ、１６・・・油圧源、１７・・
・タンク。代理人　浅　村　皓

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　（＋）方向と（−）方向に変位し得るおしのけ
容積可変機構を備え、かつ少なくとも１つの油圧アクチ
ュエータに接続されて油圧回路を構成し該油圧アクチュ
エータを駆動する油田ポンプの中立点自動検出装置にお
いて、（ａ）　前記油圧ポンプのポート圧力を検出する圧力検
出装置と、（１））　前記おしのけ容積可変機構の変位を検出する
変位検出装置と、（Ｑ）　前記油圧アクチュエータを非作動状態に拘束す
るブレーキ装置と、（ｄ）　前記油圧ポンプの中立点の検出の開始を指示す
るスタート装置と、（ｅ）　前記油圧ポンプの中立点の検出を行なう制御装
置とを有し、（ｆ）　前記制御装置は、（Ｉ）前記スタート装置の指
示に応答して前記ブレーキ装置の作動を指示するブレー
キ作動手段と、（Ｉ＋）前記圧力検出装置及び変位検出
装置の情報に基づき、前記おしのけ容積可変機構を（＋
）方向と（−）方向にそれぞれ少なくとも１回だけ、前
記圧力検出装置で検出された前記油ＦＥ、−ンノの吐出
側のポート圧力が同一の予じめ定められ設定圧力と少な
くともほぼ等しくなるまで変位させ、前記ポート圧力が
前記設定圧力にほぼ等しくなった時点での前記おしのけ
容積可変機構の変位の値を収集するデータ収集手段と、
０１Ｄ前記デ一タ収集手段で収集された値の平均値をめ
る平均値手段とを備えていることを特徴とする油圧ポン
プの中立点自動検出装置。
（２）　前記データ収集手段は、前記油田ポンプの吐出
側のポート圧力が前記設定圧力より大きいか否かを判断
するポート圧力判定手段と、前記ポート圧力が前記設定
圧力より大きくない時には前記お。しのけ容積可変機構を所定の単位量変位させるポンプ単
位量変位手段と、前記ポー）Ｅ力が前記設定圧力とほぼ
等しくなった時に前記おしのけ容積可変機構の変位を読
み取る変位読取手段とを有する特許請求の範囲第１項記
載の装置。
（３）　前記制御装置は、（ｉＶ）前記スタート装置の
指示に応答して、前記データ収集手段及び平均値手段の
操作に先立って、前記おしのけ容積可変機構をその時の
中立位置に変位させるポンダ中立手段をさらに備えてい
る特許請求の範囲第１項記載の装置。
（４）　前記制御装置は、（Ｖ）前記圧力検出装置から
の情報に基づき、前記データ収集手段及び平均値手段の
操作に先立って、前記データ収集手段における前記おし
のけ容積可変機構の最初の変位方向を決定する初期設定
手段をさらに備えている特許請求の範囲第１項記載の装
置。
（５）　前記初期設定手段が、前記おしのけ容積可変機
構が中立位置にある時の前記油圧ポンダの一方のポート
圧力が前記設定圧力より大きいか否かを判断するポート
圧力判定手段と、前記ポート圧力が前記設定圧力より大
きくない時には前記最初の変位方向を前記ポート圧力が
上昇する方向に一致させ、前記ポート圧力が前記設定圧
力より大きい時には前記最初の変位方向を前記ポート圧
力が減少する方向に一致させる変位方向決定手段とを有
する特許請求の範囲第４項記載の装置。
（６）　前記データ収集手段が、前記初期設定手段によ
って決定された最初の変位方向に前記おしのけ容積可変
機構を変位させてデータを収集した後、前記変位方向を
反転させる反転手段を有する特許請求の範囲第４項記載
の装置。
（７）前記圧力検出装置が、それぞれ前記油ＥＥ回路の
１対の主管路に接続され前記油圧ポンプのポート圧力を
連続的に測定する１対の圧力検出器である特許請求の範
囲第１項記載の装置。
（８）　前記圧力検出装置が、前記油圧回路の１対の主
管路間に接続されたシリンダと、前記シリンダ内に配置
されその中を往復動するピストンと、前記シリンダに配
置され前記ピストンの移動により作動する１対の近接ス
イッチとを有する特許請求の範囲第１項記載の装置。