JPS6228318B2 - - Google Patents

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JPS6228318B2
JPS6228318B2 JP55062309A JP6230980A JPS6228318B2 JP S6228318 B2 JPS6228318 B2 JP S6228318B2 JP 55062309 A JP55062309 A JP 55062309A JP 6230980 A JP6230980 A JP 6230980A JP S6228318 B2 JPS6228318 B2 JP S6228318B2
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JP
Japan
Prior art keywords
rotation speed
pump
combustion engine
internal combustion
speed deviation
Prior art date
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Expired
Application number
JP55062309A
Other languages
English (en)
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JPS56159580A (en
Inventor
Yukio Aoyanagi
Eiki Izumi
Hiroshi Watanabe
Kazuo Pponma
Yoshio Nakajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Priority to DE803049938A priority patent/DE3049938A1/de
Priority to GB8116765A priority patent/GB2072890B/en
Priority to US06/276,367 priority patent/US4395199A/en
Priority to PCT/JP1980/000247 priority patent/WO1981001031A1/ja
Priority to EP80901973A priority patent/EP0037838B1/en
Priority to SE8103708A priority patent/SE447594B/sv
Publication of JPS56159580A publication Critical patent/JPS56159580A/ja
Publication of JPS6228318B2 publication Critical patent/JPS6228318B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は内燃機関と可変容量形の液圧ポンプ
とを含む系の制御方法に関するものである。
従来、内燃機関と液圧ポンプとを含む系の制御
方法としては、たとえば特開昭50−4601号公報に
示されるように、内燃機関の出力回転数の低下を
検出して、液圧的手段を用いて液圧ポンプの傾転
角に制限を加える全馬力制御方法があるが、この
場合には油温の変動の影響を受けやすく、また内
燃機関の目標回転数の変化への対応が困難であ
り、応答性が悪く、系全体の動的安定性を良好に
保つことがむずかしく、さらに液圧ポンプの最大
傾転角を外部から制御するときにはレギユレータ
の構造が複雑になる。
この発明は上述の問題点を解決するためになさ
れたもので、応答性、動的安定性が良好で、かつ
内燃機関が停止することなく全馬力制御をするこ
とができる内燃機関と液圧ポンプとを含む系の制
御方法を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、この発明においては
目標回転数と出力回転数との差すなわち回転数偏
差を求め、この回転数偏差が設定値より大きいと
き、この回転数偏差と増減が逆に対応するポンプ
制御係数を求め、このポンプ制御係数と操作レバ
ー操作量とを乗算して傾転角目標値を求めて、こ
の傾転角目標値により液圧ポンプの傾転角を制御
するとともに、上記設定値を上記目標回転数によ
り変化させる。
第1図はこの発明に係る制御方法を実施するた
めの装置を示す図である。図において1は内燃機
関、2,3は内燃機関1によつて駆動される可変
容量形の液圧ポンプ、4,5はポンプ2,3の斜
板もしくは斜軸2a,3aの傾転角を制御するレ
ギユレータ、6は内燃機関1の燃料噴射ポンプ
で、燃料噴射ポンプ6はこれに設けたラツクを操
作することにより所望量の燃料を内燃機関1に供
給する。7は内燃機関1のスタータスイツチ、8
は内燃機関1のアクセルレバー、9,10はそれ
ぞれポンプ2,3の傾転角の最大値を外部から制
御するための操作レバー、11は内燃機関1の出
力回転数を検出する検出器、13は目標回転数N
r、操作レバー9,10の操作量L1,L2、出力回
転数Nから傾転角目標値Xi1,Xi2およびラツク
変位目標値Mを求めて、レギユレータ4,5およ
び燃料噴射ポンプ6を制御する制御装置である。
第2図は燃料噴射ポンプ6を示す図である。図
において6aは燃料噴射ポンプ本体、14は燃料
噴射ポンプ本体6aの燃料噴射量を制御するラツ
ク、12はラツク14の変位を検出する検出器、
20は波形整形器、15はラツク14を駆動する
可動線輪、16はヨーク、17は永久磁石、18
はラツク14の戻しばね、19は電流増幅器、4
0は加算器で、加算器40でラツク変位目標値M
とラツク変位Yとの差ΔYを求め、この差ΔYで
電流増幅器19を介して可動線輪15を制御す
る。このため、ラツク14の変位はラツク変位目
標値Mに応じた値となる。
第3図はレギユレータ4を示す図である。図に
おいて21は油圧シリンダ21a,21bからな
る油圧シリンダ装置で、油圧シリンダ装置21に
より斜板もしくは斜軸2aが駆動される。26は
パイロツト油圧源、27はタンク、22〜25は
油圧シリンダ21a,21bを制御する2位置2
方電磁弁、34は電磁弁22〜25を制御する増
幅器、28はポンプ2の傾転角を検出する検出
器、29は波形整形器、41は加算器で、加算器
41で傾転角目標値Xi1と傾転角Xp1との差ΔX1
を求め、この差ΔX1で増幅器34を介して電磁
弁22〜25を制御する。すなわち、電磁弁2
2,23のソレノイドを励磁すると、油圧源26
からの圧油が油圧シリンダ21aに作用するとと
もに、油圧シリンダ21bはタンク27に連通し
ているから、ポンプ2の傾転角は増加する。逆
に、電磁弁24,25のソレノイドを励磁する
と、ポンプ2の傾転角は減少する。そして、電磁
弁23,25のソレノイドを励磁すると、電磁弁
22〜25はすべて2回路を閉じるから、ポンプ
2の傾転角はその状態を維持する。このようにし
て、傾転角は傾転角目標値Xi1に応じた値とな
る。なお、レギユレータ5についても同様に構成
されているので、その詳細な説明は省略する。
第4図は制御装置13を示す図である。図にお
いて42は加算器、30はラツク変位目標値発生
回路、37は修正値発生回路、43は加算器、3
3はポンプ制御係数発生回路、44,45は乗算
器である。
この制御装置13においては、加算器42で目
標回転数Nrと出力回転数Nとの差すなわち回転
数偏差ΔNを求め、ラツク変位目標値発生回路3
0で第5図に示すグラフの関数に基いて回転数偏
差ΔNからラツク変位目標値Mを求める。また、
修正値発生回路37で第6図に示すグラフの関数
に基いて目標回転数Nrから修正値Δnを求め、
加算器43で回転数偏差ΔNと修正値Δnとの和
すなわち修正回転数偏差ΔNaを求め、ポンプ制
御係数発生回路33で第7図に示すグラフの関数
に基いて修正回転数偏差ΔNaからポンプ制御係
数Kpを求め、乗算器44,45でポンプ制御係
数Kpと操作量L1,L2との積すなわち傾転角目標
値Xi1,Xi2を求める。
すなわち、この発明の制御方法においては、回
転数偏差ΔNが増加したとき、ラツク変位目標値
Mをそれに応じて増加することにより、燃料噴射
ポンプ6の燃料噴射量を増加し、内燃機関1の燃
焼系の出力馬力を増加する。このとき、内燃機関
1のフライホイルの出力回転数が増加するから、
回転数偏差ΔNが小さくなり、出力回転数Nは目
標回転数Nrに近づけられる。しかし、ポンプ
2,3の吐出圧P1,P2が高くなり、ポンプ2,3
のトルク(吐出圧P1,P2と傾転角との積)の合計
値すなわちトルク反力TPが大きすぎて、燃焼系
の出しうる最大トルクにうち勝つと、出力回転数
Nが低下し、ついには内燃機関1が停止する。こ
れを防止するため、回転数偏差ΔNが大きくなつ
たときに、それに応じポンプ2,3の傾転角を減
少させ、トルク反力TPを減少させることが考え
られる。すなわち、関数発生器37がない場合に
は、ΔNa=ΔNとなり、回転数偏差ΔNが増加
するとポンプ制御系数Kpが減少し、傾転角目標
値Xi1,Xi2が減少するため、ポンプ2,3の傾
転角が減少して、トルク反力TPが減少するか
ら、出力回転数Nの減少を防止することができ、
内燃機関1の停止を防止することができる。
このような制御を行なつた場合のポンプ2の特
性を第8図に示す。この図はポンプ2の吐出圧P1
と傾転角Xp1との関係を示すものである。図から
わかるように、ポンプ3の吐出圧P2が低い場合
(P2=P2Lの場合)には、吐出圧P1が高圧になる
まで傾転角Xp1は減少しないが、吐出圧P2が高い
場合(P2=P2Hの場合)には、吐出圧P1が比較的
低い段階で傾転角Xp1が減少する。そして、両者
の場合とも、内燃機関1の出力馬力(出力回転数
と出力トルクとの積)はほぼ一定に保たれる。
また、内燃機関1の出力特性を第9図に示す。
この図は出力回転数Nと出力トルクTeとの関係
を示すものである。図からわかるように、目標回
転数Nrが高い場合(Nr=NrHの場合)には、ト
ルク反力TPがTeH以上になつたとしても、出力
回転数Nが低下した時、出力トルクTeがTeH
上になりうるから、ポンプ制御係数Kpの特性の
傾きを極端に大きくしなくとも、すなわち傾転角
を急に小さくしなくとも、内燃機関1が停止する
ことはない。しかし、中間速度の場合(Nr=Nr
の場合)、アイドリングの場合(Nr=NrIの場
合)には、トルク反力TPがTeP,TeIに達する
と、出力トルクTeがTeP,TeI以上にはなり得
ないから、内燃機関1が停止してしまう。これを
防止するため、ポンプ制御係数Kpの特性の傾き
を大きく設定して、回転数偏差ΔN(=ΔNa
が所定値に達したら、急に傾転角を小さくしてト
ルク反力TPを小さくすることが考えられるが、
この場合には制御系のゲイン定数を大きくするこ
とと等価であり、系の発振を招く危険性がある。
そこで、この発明の制御方法においては、修正
値発生回路37により、目標回転数Nrが減少し
たときに増加する修正値Δnを求め、この修正値
Δnを回転数偏差ΔNに加算して修正回転数偏差
ΔNaを求めて、この修正回転数偏差ΔNaが所定
値ΔNa1に達したとき、ポンプ制御係数Kpを減
少させることにより、ポンプ2,3の傾転角を減
少させる。このことは、第10図に示すように、
目標回転数Nrが大きいときには、回転数偏差Δ
Nがある程度大きくなつたときにポンプ制御係数
pを減少させ、目標回転数Nrが小さいときに
は、回転数偏差ΔNが小さいときにポンプ制御係
数Kpを減少させることと同じである。したがつ
て、中間速度の場合、アイドリングの場合には、
回転数偏差ΔNが少し大きくなると、ポンプ制御
係数Kpが減少し、ポンプ2,3の傾転角が減少
するため、トルク反力TPが減少するので、トル
ク反力TPが内燃機関1の最大出力トルクを越え
ることがないから、内燃機関1が停止するのを防
止することができる。すなわち、出力回転数Nと
トルク反力TPとの関係は第11図に示すように
なり、ポンプ2,3の吐出圧P1,P2が上昇して
も、ポンプ2,3の傾転角が減少されるので、ト
ルク反力TPが内燃機関1の最大出力トルクを越
えることはなく、内燃機関1が停止するのが防止
される。
なお、第6図に示す目標回転数Nrと修正値Δ
nの関係を変えることにより、第11図に示す出
力回転数Nとトルク反力TPとの関係を任意に設
定することができる。また、制御装置13をマイ
クロコンピユータで構成することが可能である。
以上説明したように、この発明に係る内燃機関
と液圧ポンプとを含む系の制御方法においては、
目標回転数がどんな値であつても内燃機関が停止
することはない。また、液圧ポンプの吐出圧が上
昇してトルク反力が大きくなつたときには、液圧
ポンプの傾転角を急に減少させる必要はないか
ら、液圧ポンプの傾転角が周期的に変動すること
がなく、安定した系となる。さらに、出力回転数
に対する液圧ポンプのトルク反力の特性を用途に
応じて任意にかつ容易に設定することができる。
このように、この発明の効果は顕著である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る制御方法を実施するた
めの装置を示す図、第2図は内燃機関の燃料噴射
ポンプを示す図、第3図は液圧ポンプのレギユレ
ータを示す図、第4図は制御装置を示す図、第5
図はラツク変位目標値発生回路の特性を示すグラ
フ、第6図は修正値発生回路の特性を示すグラ
フ、第7図はポンプ制御係数発生回路の特性を示
すグラフ、第8図は液圧ポンプの吐出圧と傾転角
との関係を示すグラフ、第9図は内燃機関の出力
回転数と出力トルクとの関係を示すグラフ、第1
0図は回転数偏差とポンプ制御係数との関係を示
すグラフ、第11図は出力回転数と出力トルク、
トルク反力との関係を示すグラフである。 1……内燃機関、2,3……液圧ポンプ、4,
5……レギユレータ、6……燃料噴射ポンプ、8
……アクセルレバー、9,10……操作レバー、
11……検出器、12……検出器、13……制御
装置、30……ラツク変位目標値発生回路、33
……ポンプ制御係数発生回路、37……修正値発
生回路、40〜43……加算器、44,45……
乗算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 目標回転数と出力回転数との差すなわち回転
    数偏差を求め、この回転数偏差が設定値より大き
    いとき、この回転数偏差と増減が逆に対応するポ
    ンプ制御係数を求め、このポンプ制御係数と操作
    レバー操作量とを乗算して傾転角目標値を求め
    て、この傾転角目標値により液圧ポンプの傾転角
    を制御するとともに、上記設定値を上記目標回転
    数により変化させることを特徴とする内燃機関と
    液圧ポンプとを含む系の制御方法。
JP6230980A 1979-10-15 1980-05-13 Method of controlling system including internal combustion engine and hydraulic pump Granted JPS56159580A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6230980A JPS56159580A (en) 1980-05-13 1980-05-13 Method of controlling system including internal combustion engine and hydraulic pump
DE803049938A DE3049938A1 (en) 1979-10-15 1980-10-14 Method of controlling internal combustion engine and hydraulic pump system
GB8116765A GB2072890B (en) 1979-10-15 1980-10-14 Method of controlling internal combustion engine and hydraulic pump system
US06/276,367 US4395199A (en) 1979-10-15 1980-10-14 Control method of a system of internal combustion engine and hydraulic pump
PCT/JP1980/000247 WO1981001031A1 (fr) 1979-10-15 1980-10-14 Procede de commande d'un systeme de moteur a combustion interne et de pompe hydraulique
EP80901973A EP0037838B1 (en) 1979-10-15 1981-04-21 Method of controlling internal combustion engine and hydraulic pump system
SE8103708A SE447594B (sv) 1979-10-15 1981-06-12 Styrsystem for forbrenningsmotor och hydraulpump

Applications Claiming Priority (1)

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Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56159580A JPS56159580A (en) 1981-12-08
JPS6228318B2 true JPS6228318B2 (ja) 1987-06-19

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ID=13196399

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988001349A1 (fr) * 1986-08-15 1988-02-25 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Unite de commande de pompe hydraulique

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JPS56159580A (en) 1981-12-08

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