JPS627990A - 油圧ポンプ制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フォークリフト等の油圧装置駆動源として用
いられる油圧ポンプの制御装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図において、アはエンジン、イは定容積型ポンプ（
通常はギアポンプ）、つは作業機コントロールノ２ルプ
（通常は多段だが、本原理図ではシングルで示した。）
、工は作業機用シリンダである。

フォークリフトトラックや、建設機械などの油圧源とし
て使用される油圧ポンプは、通常、エンジンにより駆動
されている。このエンジンの出力特性は第５図のグラフ
の曲線ｌＦ、のようになる。

また、これらの車両に使われるエンジンには、普通オー
ルスピードガバナと呼ばれる回転速度維持装置が装備さ
れており、エンジンの全速度範囲内において、スロット
ルレノミー角度に応じた回転速度を、負荷が変動した場
合でもはぼ維持できるようになっている。つまり、第５
図において、スロットルレノ（−により成る回転速度Ｎ
ｏを規定すると、エンジンはその性能で定まる、ＮＯに
おける最大仕事率Ｗｏを超えない範囲で、あらゆる負荷
に対応できるよう制御されている。

ところで、定容積型ポンプの消費仕事率は第５図の直ｌ
１ＩＩＰのようになる。従来の方法では、ｌＢとＩＰを
比較し、エンジンが低速側でも充分駆動できるように、
第５図の回転速度ＮＬ時の仕事率ＷＬを読んで、第４図
の曲線＋　（ＷＬ＝ＰｘＱとなる双曲ＩＩｉりを描き、
この曲線１と油圧管路内に発生しうる最大圧力”ＭＡＸ
との交点からＱ軸におろした値Ｑ０が、その回転速度時
の吐出蓋となるようなポンプを選定していた。

圧力Ｐと吐出量Ｑの積が仕事率を表わすことは自明であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第４図のグラフにおいて、従来例では定容積ポンプを使
うため、たとえば油圧回路の圧力がＰｌの時でも吐出量
はＱｌのままとなる。この為エンジンの出力は充分に利
用されない欠点があった。

また、エンジンがより大きな出力を出せる回転域では、
ポンプの容量不足のために、有効に利用できない出力（
第５図のグラフの斜線領域）がさらに増加していた。

この問題を解決するためには、可変容量ポンプを採用す
ることも考えられるが、コストがかさみ、現状ではあま
り実現性がない。

本考案は、前記欠点を安価に解決できる、可変容量油圧
供給源を実現しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

単位吐出量が２の（ｎ−１）乗倍の関係になるｎ個（ｎ
≧２）の定容積型ポンプ個々の吐出油を油圧源に利用す
るか、タンクに返すかを切り換える電磁パルプを、油圧
回路の負荷圧力、エンジン回転速度、作業機コントロー
ルノζルプの開閉状態に応じて制御する。

〔作用〕

エンジン出力に対応して、作動すべきポンプを選択する
ことにより、全体として可変容量ポンプと同様な作用を
呈する。

〔実施例〕

第１図において、ア、つ、工は従来の技術（第３図）に
ついて説明したものと同様である。１はポンプ（単位吐
出量ｑ）、２はポンプ（単位吐出量２×ｑ）、３はポン
プ（単位吐出量４×ｑ）、４は電磁弁、５は電磁弁、６
は電磁弁、７は電磁弁制御部、８は油圧源共通出力管路
、９は油圧計測装置、１０はエンジン回転速度計測装置
、１１は作業機コントロールパルプモニタスイッチ（上
げ時ＯＮ、中立及び下げ時０ＦＦ）である。

第２図において、７αはエンジン回転数に応じた最大出
力読み出し装置、７ｈは回転数別エンジン最大出力デー
タ記憶装置、７Ｃは除算器、７ｄは除算器、７ｅは油圧
負荷の有無の判断装置、７ｊは設定器、７ｙは設定器、
７ｈは出力データ２進化デコーダである。

ポンプ１．２．３は、それぞれ単位回転あたりの吐出量
がｑ、２Ｘｑ％　４Ｘｑとなるように選定した定容積型
油圧ポンプ（例えばギアポンプ）で、その吐出管路は、
それぞれ専用の電磁弁４．５．６がＯＮの時のみ、油圧
源として用いられそれ以外の場合は、タンクにもどって
いる。電磁弁は電磁弁制御装置７により、下記の表１に
示すような８通り（本例ではポンプを３個の構成にした
ので８通りだが一般にはｎ個のポンプであれば？通り）
の組合わせでＯＮ、ＯＦＦ　され、流量を８段階に（又
は２ｎ段階に）変化する。表１でＯはＯＦＦを、１はＯ
Ｎを示している。

表　１ 電磁弁制御装置７は、第２図に示すような構成を持って
いる。エンジン回転速度計１０により現在のエンジン回
転速度データを入力されると、エンジン出力データ読み
出し装置７ａは、その回転速度Ｎの時に、エンジンが出
せる最大出力の値Ｗを、あらかじめ記録しであるエンジ
ン最大出力データ記憶装置７ｂから取り出し、除算器７
Ｃに転送する。除算器７Ｃには、油圧管路８の圧力Ｐを
計測している油圧計測器９からもデータＰが転送されて
おりここでＱ−Ｗ／Ｐ　の除算を行うことにより、エン
ジンの能力として出ｌ−うる最大吐出量Ｑを求める。次
の除算器７ｄではこの値Ｑを、も５−４工ンジン回転数
（−ポンプ回転数）Ｎで除し、単位回転数あたりの吐出
量ｑ′を求める。

次の判断装［７ｇでは、油圧回路が実際に仕事中である
か、否かを、作業機コントロールノ９ルプモニタスイッ
チ１１の信号Ｓにより（Ｓ二〇コントロールパルノニュ
ートラル又は下げ、Ｓ−１コントロールバルノ上げ）出
力データＤにｑ′を設定するか％０を設定するかを判断
し、７ｆか７！Ｉのどちらかの設定器を選択する。設定
器から出力データＤを転送された２進化デコーダ７ｈは
ｆｆ）の値を２進数に変換し、各ケタの重みに相当する
電磁弁をＯＮにする。

以上の原理により本考案の油圧源は第４図のグラフに示
すＰｌの圧力の場合はＱ／１の吐出量を、Ｐ２の圧力の
時はＱ１０の吐出量を供給する。また第５図における回
転速度Ｎ。の場合のエンジンの出力カーブを第４図の１
１とすると、この回転数においてはＰ２の圧力に対しＱ
１０の吐出量を供給し従来例で無効となっていた第５図
の斜線領域の出力も利用できるようになる。制御装置７
は、作業機コントロールパルプモニタの信号により、油
圧が仕事をしない場合は吐出量を０とするので、省エネ
ルギーを計ることもできる。

〔発明の効果〕

吐出量が２の（ＦＬ−１Ｃ乗（ｙＬ＝　１．　２”・）
倍になるように選んだｎ個（ｒＬＬ２２）の定容積型油
圧ポンプを組み合わせ制御することにより、エンジンの
出力を有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す油圧回路図、第２図は第
１図の電磁弁制御部のノロツク図、第３図は従来例を示
す。第４図はエンジン出力と圧力Ｐ１吐出量Ｑの関係を
示すグラフ、第５図はエンジンの出力とポンプ消費仕事
率の関係を示すグラフである。 １、　２．　３・・・ポンプ、４．　５．　６・・・電
磁弁、７・・・電磁弁制御部、９・・・油圧計測装置、
１０・・・エンジン回転速度計測装置、１１・・・作業
機コントロールパルプモニタスイッチ、ア・・・エンジ
ン、つ・・・作業機コントロールパルプ、工・・・作業
機用シリンダ 復代理人　弁理士開本重文 外２名 第３図 θ　　Ｏｔω　Ｄｉ’　　　Ｏｔ 回転速度Ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　吐出量がそれぞれ２×（ｎ−１）乗倍となるように選
   んだｎ個（ｎ≧２）の定容積型ポンプと、それらのポン
   プを個々に開閉する電磁弁と、油圧管路の負荷圧力を計
   測する油圧計測器と、油圧ポンプ駆動源のエンジン回転
   速度計測装置と、 負荷変動が生じた際に全速度域において、スロットルレ
   バー角度に対応した回転速度を維持するガバナ装置を具
   えたエンジンと、 油圧とエンジン回転速度と作業機コントロールバルブ状
   態に応じて、電磁弁を制御する制御装置と、 を具えたことを特徴とする油圧ポンプ制御装置。