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JPH11182443A - Control unit of variable displacement hydraulic pump - Google Patents

Control unit of variable displacement hydraulic pump

Info

Publication number
JPH11182443A
JPH11182443A JP9346740A JP34674097A JPH11182443A JP H11182443 A JPH11182443 A JP H11182443A JP 9346740 A JP9346740 A JP 9346740A JP 34674097 A JP34674097 A JP 34674097A JP H11182443 A JPH11182443 A JP H11182443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
variable displacement
engine
regulator
control
hydraulic pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9346740A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Kinukawa
秀樹 絹川
Jun Fujioka
純 藤岡
Hiroaki Iwamitsu
裕明 岩満
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.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Yutani Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd, Yutani Heavy Industries Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP9346740A priority Critical patent/JPH11182443A/en
Publication of JPH11182443A publication Critical patent/JPH11182443A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically set up the specified value to be smaller than the rated torque of an engine as keeping up the pump absorbing torque of a variable displacement pump almost constant in the case where a speed sensor has failed. SOLUTION: Self-discharge pressure in a variable displacement pump is fed back to a regulator 11 and thereby torque constant control takes place, and actual engine speed N is determined by the equilibrium of input of the variable displacement pump and output of an engine. A control unit 8 calculates the target engine speed N0 from a potentiometer 6, and also calculates the actual engine speed from a speed sensor 7, comparing the target engine speed N0 and the actual engine speed N, and a control current conformed to a deviation between them is outputted to the regulator 11. If the speed sensor gets out of order, a trouble judger 91 selects a connective destination of the regulator 11 to a setter 93, and this setter 93 outputs the regulator 11 with a constant current irrespective of the engine speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主として油圧ショ
ベル等の建設機械に装備される可変容量形油圧ポンプの
制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a variable displacement hydraulic pump mainly mounted on a construction machine such as a hydraulic shovel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、油圧ショベルに装備される可変容
量形油圧ポンプ(以下、可変容量ポンプと略称する)
は、自己吐出圧がレギュレータにフィードバックされて
おり、所定の馬力に設定された可変容量ポンプの吐出圧
がポンプ特性であるP−Qラインを超えると、ポンプ傾
転量を減少させて(P−Q制御)エンジンの過負荷を防
止するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a variable displacement hydraulic pump (hereinafter, abbreviated as a variable displacement pump) mounted on a hydraulic excavator.
The self-discharge pressure is fed back to the regulator, and when the discharge pressure of the variable displacement pump set to a predetermined horsepower exceeds the PQ line which is a pump characteristic, the pump displacement is reduced (P- Q control) An overload of the engine is prevented.

【0003】一方、可変容量ポンプのポンプ吸収トルク
は、エンジンの出力トルクの変化を考慮して、通常、エ
ンジンの定格トルクより低い値に設定されている。エン
ジンの出力トルクが変化する場合の例としては、エンジ
ンそのものが経年変化する場合、高地での運転でエンジ
ンに希薄空気が吸気される場合、燃料として正規燃料で
ある軽油の代わりに灯油が使用される場合等が示され
る。
On the other hand, the pump absorption torque of a variable displacement pump is usually set to a value lower than the rated torque of the engine in consideration of changes in the output torque of the engine. When the output torque of the engine changes, for example, when the engine itself changes over time, when lean air is drawn into the engine when driving at high altitude, kerosene is used as fuel instead of light oil, which is the regular fuel. Are shown.

【0004】ポンプ吸収トルクをエンジンの定格トルク
よりも予め一定量低い値に設定すると、エンジン出力を
可変容量ポンプに対して有効に吸収させていることには
ならない。そこで、運転条件が変化してもエンジン出力
を100%利用することができる吐出流量制御として、
例えば特開昭58−88480 号公報に記載のESS( エンジ
ンスピードセンシング) による制御が行われている。こ
のESS制御は、エンジンの目標回転数と実回転数との
偏差に応じて可変容量ポンプの吐出流量を制御するもの
であり、ポンプ吸収トルクを常にエンジンの定格トルク
付近に設定することができるようになっている。現状で
は、上記P−Q制御とESS制御とを併用して可変容量
ポンプの吐出量制御が行われている。
If the pump absorption torque is set to a value lower than the rated torque of the engine by a predetermined amount in advance, the engine output is not effectively absorbed by the variable displacement pump. Therefore, as a discharge flow rate control that can use 100% of the engine output even when the operating conditions change,
For example, control by ESS (engine speed sensing) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-88480 is performed. This ESS control is to control the discharge flow rate of the variable displacement pump in accordance with the deviation between the target engine speed and the actual engine speed, so that the pump absorption torque can always be set near the engine rated torque. It has become. At present, the discharge amount control of the variable displacement pump is performed by using both the PQ control and the ESS control.

【0005】この場合、吐出圧は圧力センサによって検
出され、また、ESS制御においてエンジンの目標回転
数はスロットルレバーの位置を検出するポテンショメー
タによって、実回転数は回転センサによってそれぞれ検
出され、検出された圧力検出信号、スロットルレバー位
置信号及び回転信号に基づいてコントローラはポンプ傾
転量を演算し、ポンプ傾転指令信号を電磁比例減圧弁に
与え、その電磁比例制御弁の二次圧をレギュレータに導
入するようになっている。
In this case, the discharge pressure is detected by a pressure sensor, and in ESS control, the target engine speed is detected by a potentiometer for detecting the position of a throttle lever, and the actual engine speed is detected by a rotation sensor. The controller calculates the amount of pump displacement based on the pressure detection signal, throttle lever position signal and rotation signal, gives the pump displacement command signal to the electromagnetic proportional pressure reducing valve, and introduces the secondary pressure of the electromagnetic proportional control valve to the regulator. It is supposed to.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の可変容量ポンプの制御では、エンジンの実回転
数を検出している回転センサが故障した場合には、実回
転数を示す回転信号の値がゼロとなり、目標回転数と実
回転数との偏差が最大値となってしまう。偏差が最大に
なると、コントローラは可変容量ポンプのポンプ吸収ト
ルクを最小値に設定し、その結果、アクチュエータの作
動速度は通常作業時の作動速度よりも大幅に遅くなって
しまう。この状態では、実質的に作業を行うことができ
なくなるため、エンジン回転センサを交換するまで作業
を中断せざるを得ない。
However, in the above-described control of the conventional variable displacement pump, when the rotation sensor detecting the actual rotation speed of the engine fails, the value of the rotation signal indicating the actual rotation speed is determined. Becomes zero, and the deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed becomes the maximum value. When the deviation is at a maximum, the controller sets the pump absorption torque of the variable displacement pump to a minimum value, and as a result, the operation speed of the actuator is significantly lower than the operation speed during normal operation. In this state, since the work cannot be performed substantially, the work must be interrupted until the engine rotation sensor is replaced.

【0007】なお、特公平6 −58111 号公報に記載の制
御装置では、コントローラが故障した場合に、全体の稼
働が停止しないようにオペレータが別の冗長回路に切り
換えて一定の電流値を比例電磁弁に供給し、可変容量ポ
ンプの吐出流量が一定となるようにレギュレータを固定
する方法が提案されている。しかしながら、この場合、
P−Q制御が動作しなくなるため、ポンプ吸収トルクを
略一定にすることができなくなるという不都合が生じ
る。また、別の冗長回路に切り換えてよいのかどうか判
断に迷うという問題もある。
In the control device described in Japanese Patent Publication No. 6-58111, when the controller fails, the operator switches to another redundant circuit so as to prevent the whole operation from being stopped, and a constant current value is applied to the proportional electromagnetic circuit. A method has been proposed in which a regulator is supplied to a valve so that the discharge flow rate of a variable displacement pump is constant. However, in this case,
Since the PQ control does not operate, there is a disadvantage that the pump absorption torque cannot be made substantially constant. Another problem is that it is difficult to determine whether to switch to another redundant circuit.

【0008】本発明は以上のような従来の可変容量ポン
プの吐出流量制御における課題を考慮してなされたもの
であり、回転センサの故障を検知することができ、回転
センサが故障した場合に、可変容量ポンプのポンプ吸収
トルクを略一定に保ちつつ、可変容量ポンプのポンプ吸
収トルクをエンジンの定格トルクよりも所定量小さい値
に自動的に設定することができる可変容量形油圧ポンプ
の制御装置を提供するものである。
The present invention has been made in consideration of the above-described problems in controlling the discharge flow rate of a conventional variable displacement pump, and is capable of detecting a failure of a rotation sensor. A control device for a variable displacement hydraulic pump capable of automatically setting the pump absorption torque of the variable displacement pump to a value smaller than the rated torque of the engine by a predetermined amount while keeping the pump absorption torque of the variable displacement pump substantially constant. To provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンによ
って駆動され、自己吐出圧をレギュレータに帰還させる
ことにより傾転量が調整される可変容量形油圧ポンプの
制御装置において、エンジンの目標回転数と実回転数と
の偏差に基づいてレギュレータの制御電流を出力する制
御電流発生部と、可変容量形油圧ポンプのポンプ吸収ト
ルクを、エンジンの定格トルクよりも所定量小さいトル
クに設定するための設定電流を出力する設定電流発生部
と、制御電流発生部と設定電流発生部の各出力のうちい
ずれか一方をレギュレータと接続させる切換手段と、エ
ンジンの実回転数が所定値を下回るときに、切換手段を
切り換えることにより、レギュレータの接続先を制御電
流発生部から設定電流生部に変える故障判別部と、を備
えてなることを特徴とする可変容量形油圧ポンプの制御
装置。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a control apparatus for a variable displacement hydraulic pump which is driven by an engine and whose tilt amount is adjusted by returning a self-discharge pressure to a regulator. Control current generator that outputs the control current of the regulator based on the deviation between the engine speed and the actual rotation speed, and setting for setting the pump absorption torque of the variable displacement hydraulic pump to a torque smaller than the rated torque of the engine by a predetermined amount. A set current generating section for outputting a current, switching means for connecting any one of the outputs of the control current generating section and the set current generating section to the regulator, and switching when an actual engine speed falls below a predetermined value. A failure determination unit that switches the connection destination of the regulator from the control current generation unit to the set current generation unit by switching the means. Control device for a variable displacement hydraulic pump to.

【0010】本発明において制御電流発生部は、スロッ
トルレバーの操作量を検出するポテンショメータから出
力される信号に基づいて目標回転数を算出することがで
きる。また、エンジン回転数を検出する回転センサから
出力される信号に基づいて実回転数を算出することがで
きる。
In the present invention, the control current generator can calculate the target rotation speed based on a signal output from a potentiometer for detecting the operation amount of the throttle lever. Also, the actual rotation speed can be calculated based on a signal output from a rotation sensor that detects the engine rotation speed.

【0011】本発明において制御電流発生部は、スロッ
トルレバーの操作量を検出するポテンショメータから出
力される信号に基づいて目標回転数を算出し、エンジン
回転数を検出する回転センサから出力される信号に基づ
いて実回転数を算出し、偏差に対してPID演算を行う
ことによりレギュレータの制御電流を発生するように構
成することができる。
In the present invention, the control current generator calculates a target rotation speed based on a signal output from a potentiometer that detects an operation amount of a throttle lever, and converts the target rotation speed into a signal output from a rotation sensor that detects an engine rotation speed. Based on this, the actual rotation speed is calculated based on the actual rotation speed, and a PID operation is performed on the deviation to generate a control current for the regulator.

【0012】本発明において、設定電流発生部は、回転
センサ故障時に自動的に一定の電流を出力する冗長回路
から構成することができる。
In the present invention, the set current generator can be constituted by a redundant circuit which automatically outputs a constant current when the rotation sensor fails.

【0013】本発明に従えば、可変容量ポンプの自己吐
出圧はレギュレータにフィードバックされ、レギュレー
タは吐出圧が低い場合には傾転量を増加させてポンプ流
量を増やす。これとは逆に、吐出圧が高い場合には傾転
量を減少させてポンプ流量を減らし、エンジンの過負荷
を防止する。従って、まず、可変容量ポンプの入力とエ
ンジンの出力との釣合でエンジンの実回転数が決定され
る。制御装置は、例えば、ポテンショメータから出力さ
れる信号に基づいて目標回転数N0 を計算し、回転セン
サから出力される信号に基づいて実回転数Nを計算し、
0 とNとを比較し、それらの偏差に応じた制御電流を
レギュレータに出力することによりESS制御を行う。
According to the present invention, the self-discharge pressure of the variable displacement pump is fed back to the regulator, and the regulator increases the amount of tilting to increase the pump flow rate when the discharge pressure is low. Conversely, when the discharge pressure is high, the amount of tilt is reduced to reduce the pump flow rate, thereby preventing engine overload. Therefore, first, the actual engine speed is determined by the balance between the input of the variable displacement pump and the output of the engine. The control device calculates, for example, a target rotation speed N 0 based on a signal output from a potentiometer, and calculates an actual rotation speed N based on a signal output from a rotation sensor,
ESS control is performed by comparing N 0 and N and outputting a control current corresponding to the deviation to a regulator.

【0014】回転センサが故障すると、故障判別部は、
切換手段を切り換えることにより、レギュレータの接続
先を制御電流発生部から設定電流発生部に切り換え、設
定電流発生部は、可変容量ポンプのポンプ吸収トルク
を、エンジンの定格トルクよりも所定量小さいトルクに
設定するための設定電流をレギュレータに出力する。た
だし、可変容量ポンプの傾転量は自己吐出圧のフィード
バックによっても制御されているため、可変容量ポンプ
のポンプ吸収トルクは定格トルクよりも低い値に設定さ
れ、且つポンプ吸収トルクは略一定に保たれる。
When the rotation sensor fails, the failure determination unit
By switching the switching means, the connection destination of the regulator is switched from the control current generator to the set current generator, and the set current generator reduces the pump absorption torque of the variable displacement pump to a torque smaller by a predetermined amount than the rated torque of the engine. The set current for setting is output to the regulator. However, since the displacement of the variable displacement pump is also controlled by the feedback of the self-discharge pressure, the pump absorption torque of the variable displacement pump is set to a value lower than the rated torque, and the pump absorption torque is kept substantially constant. Dripping.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面に示した好ましい実施
の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、本
発明の可変容量形油圧ポンプの制御装置を油圧ショベル
に適用した場合を示す全体構成図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a case where the control device for a variable displacement hydraulic pump of the present invention is applied to a hydraulic shovel.

【0016】同図において、エンジン1が回転すること
により可変容量形油圧ポンプ(以下、可変容量ポンプと
略称する)2が駆動され、この可変容量ポンプ2の吐出
側油路にはコントロールバルブ3を介し、フロントアタ
ッチメント,走行モータ等を作動させるためのアクチュ
エータ4が接続されている。
In FIG. 1, a variable displacement hydraulic pump (hereinafter, abbreviated as a variable displacement pump) 2 is driven by rotation of an engine 1, and a control valve 3 is provided in a discharge side oil passage of the variable displacement pump 2. An actuator 4 for operating a front attachment, a traveling motor, and the like is connected via the power supply.

【0017】5はエンジンの回転を調節するために揺動
操作されるスロットルレバーであり、このスロットルレ
バー5にはその操作位置を検出するためのポテンショメ
ータ6が備えられている。また、エンジン1にはエンジ
ン1の実回転数を検出する回転センサ7が備えられてい
る。
Reference numeral 5 denotes a throttle lever which is oscillated to adjust the rotation of the engine. The throttle lever 5 is provided with a potentiometer 6 for detecting the operating position. Further, the engine 1 is provided with a rotation sensor 7 for detecting the actual rotation speed of the engine 1.

【0018】回転センサ7は電磁ピックアップ型からな
り、エンジンフライホイールのリングギヤ近傍に配置さ
れ、回転センサ7の前を通過するリングギヤの歯数を電
気的に計数してその結果を正弦波のパルス信号として出
力するようになっている。回転センサ7をフレームに取
り付ける場合、回転センサ7の先端とリングギヤ周縁と
の間隔を調整し、所定の電圧が得られることを確認した
後、接着剤を用いて回転センサ7をフレームに固定し、
ロックナットで締め付ける。
The rotation sensor 7 is of an electromagnetic pickup type and is disposed near the ring gear of the engine flywheel. The rotation sensor 7 electrically counts the number of teeth of the ring gear passing in front of the rotation sensor 7 and outputs the result as a sine wave pulse signal. Output. When attaching the rotation sensor 7 to the frame, adjust the distance between the tip of the rotation sensor 7 and the peripheral edge of the ring gear, and after confirming that a predetermined voltage is obtained, fix the rotation sensor 7 to the frame using an adhesive,
Tighten with lock nut.

【0019】上記ポテンショメータ6及び回転センサ7
から出力される信号は、それぞれマイクロコンピュータ
から構成される制御装置8に与えられ、制御装置8は、
ポテンショメータ6から出力される信号に基づいてエン
ジン目標回転数N0 を算出し、アクセルモータ9に出力
する。
The potentiometer 6 and the rotation sensor 7
Are supplied to a control device 8 composed of a microcomputer, and the control device 8
An engine target rotation speed N 0 is calculated based on a signal output from the potentiometer 6 and output to the accelerator motor 9.

【0020】アクセルモータ9は、そのエンジン目標回
転数N0 に基づいてエンジン回転を変化させ、それによ
りスロットルレバー5の操作量に応じてエンジン回転数
が変化する。
The accelerator motor 9 changes the engine speed based on the target engine speed N 0 , whereby the engine speed changes according to the operation amount of the throttle lever 5.

【0021】また、可変容量ポンプ2の自己吐出圧は、
管路10を介してレギュレータ11にフィードバックさ
れ、レギュレータ11は、アクチュエータ4の負荷が小
さい場合には傾転量を増加させてポンプ流量を増やし、
負荷が大きい場合には傾転量を減少させてポンプ流量を
減少させる。
The self-discharge pressure of the variable displacement pump 2 is as follows:
The feedback is fed back to the regulator 11 through the pipe 10, and when the load on the actuator 4 is small, the regulator 11 increases the amount of tilt to increase the pump flow rate,
When the load is large, the tilt amount is reduced to reduce the pump flow rate.

【0022】このレギュレータ11は、自己吐出圧によ
って動作することができるとともに、制御装置8からの
指令によっても動作することができるようになってい
る。
The regulator 11 can operate not only by the self-discharge pressure but also by a command from the control device 8.

【0023】図2にレギュレータ11の構成を示す。同
図において、まず、自己吐出圧Paのフィードバックに
よって動作する場合について説明する。管路10の自己
吐出圧PaはポートP1 に導かれており(図1参照)、
自己吐出圧Paが増加すると、コンペンピストン20を
押し、コンペンスプリング21の付勢力に抗してコンペ
ンロッド22を右に移動させる。このとき、コンペンロ
ッド溝部の第1ピン23も右に移動するため、コンペン
レバー24は固定ピン25を支点として右に移動し、そ
れによりスプール26が右に移動する。
FIG. 2 shows the configuration of the regulator 11. In the figure, first, a case where the operation is performed by feedback of the self-discharge pressure Pa will be described. Self discharge pressure Pa of the pipe 10 is led to the port P 1 (see FIG. 1),
When the self-dispensing pressure Pa increases, the compensating piston 20 is pushed, and the compensating rod 22 is moved rightward against the urging force of the compensating spring 21. At this time, the first pin 23 of the compensating rod groove also moves to the right, so that the compensating lever 24 moves to the right with the fixing pin 25 as a fulcrum, thereby moving the spool 26 to the right.

【0024】スプール26が右に移動すると、ポートP
2 とポートP3 とが連通し、大径室27に自己吐出圧P
aが導かれ、サーボピストン28が右に移動する。な
お、自己吐出圧Paは、大径室27及び小径室19のい
ずれにも作用しているが、面積差でサーボピストン28
は右に動く。このサーボピストン28は、可変容量ポン
プ2の斜板に直結されているため、斜板が垂直に近づく
と吐出流量が減少する。なお、自己吐出圧Paが減少す
ると、上記と逆の動作が行われ、吐出流量が増加する。
When the spool 26 moves to the right, the port P
2 communicates with the port P 3, and the self-discharge pressure P
a is guided, and the servo piston 28 moves to the right. The self-discharge pressure Pa acts on both the large-diameter chamber 27 and the small-diameter chamber 19;
Moves to the right. Since the servo piston 28 is directly connected to the swash plate of the variable displacement pump 2, the discharge flow rate decreases as the swash plate approaches vertical. When the self-discharge pressure Pa decreases, the reverse operation is performed, and the discharge flow rate increases.

【0025】次に、制御装置8からの指令によって動作
する場合について説明する。制御装置8から出力される
制御信号に応じて電磁比例弁30が作動し、その電磁比
例弁30の二次圧PbがポートP4 に導かれる。二次圧
Pbが増加すると、固定ピン25を介してコンペンピス
トン20が右に押され、上記と同様にしてサーボピスト
ン28が右に移動し、可変容量ポンプ2の吐出流量が減
少する。
Next, a case where the operation is performed by a command from the control device 8 will be described. Solenoid proportional valve 30 is actuated in response to a control signal output from the control unit 8, the secondary pressure Pb of the electromagnetic proportional valve 30 is led to the port P 4. When the secondary pressure Pb increases, the compensating piston 20 is pushed rightward via the fixing pin 25, and the servo piston 28 moves rightward in the same manner as described above, and the discharge flow rate of the variable displacement pump 2 decreases.

【0026】このようにして自己圧Pa及び制御装置8
からの制御信号のいずれによっても可変容量ポンプ2の
吐出流量が制御されることになる。
Thus, the self-pressure Pa and the control device 8
, The discharge flow rate of the variable displacement pump 2 is controlled.

【0027】図3は上記制御装置8の構成を示すブロッ
ク図である。同図において、ポテンショメータ6から出
力される信号は関数発生器80に与えられ、関数発生器
80は、スロットルレバー5の各々の操作位置でのエン
ジン目標回転数N0 を算出し、加算器81に与える。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control device 8. As shown in FIG. In the figure, a signal output from the potentiometer 6 is given to a function generator 80, which calculates an engine target speed N 0 at each operation position of the throttle lever 5, and sends the signal to an adder 81. give.

【0028】一方、回転センサ7から出力されるパルス
信号は関数発生器82に与えられ、関数発生器82は、
パルス信号の周期に基づいてエンジン実回転数Nを算出
し、加算器81に与える。
On the other hand, the pulse signal output from the rotation sensor 7 is given to a function generator 82, and the function generator 82
The actual engine speed N is calculated based on the cycle of the pulse signal, and is provided to the adder 81.

【0029】加算器81は、エンジン目標回転数N0
らエンジン実回転数Nを減算し、偏差ΔNを算出する。 ΔN=N0 −N この偏差ΔNに対して積分器83,微分器84,計数器
85〜87及び加算器88によりPID演算を行う。 Kp×ΔN+Ki×∫ΔNdt+Kd×dΔN/dt ただし、Kp:比例ゲイン,Ki:積分ゲイン,Kd:
微分ゲイン
The adder 81 subtracts the actual engine speed N from the engine target speed N 0 to calculate a deviation ΔN. ΔN = N 0 −N The integrator 83, differentiator 84, counters 85 to 87 and adder 88 perform a PID operation on this deviation ΔN. Kp × ΔN + Ki × ∫ΔNdt + Kd × dΔN / dt, where Kp: proportional gain, Ki: integral gain, Kd:
Differential gain

【0030】演算結果としての制御電流は、切換手段と
しての切換スイッチ89を通じて電流増幅器90に与え
られ、増幅された後、レギュレータ11に出力される。
なお、切換スイッチ89は通常閉動作するものである。
なお、上記した偏差ΔNに応じて制御電流を発生する回
路8aは、制御電流発生部とみなすことができる。
A control current as a calculation result is supplied to a current amplifier 90 through a changeover switch 89 as a changeover means, amplified, and output to the regulator 11.
The changeover switch 89 normally closes.
The circuit 8a that generates a control current according to the above-described deviation ΔN can be regarded as a control current generation unit.

【0031】一方、回転センサ7から出力される信号
は、故障判別器(故障判別部)91に対しても分岐して
入力されており、故障判別器91は、上記信号からエン
ジン実回転数Nを算出するとともに、算出したエンジン
実回転数Nとメモリ92に予め記憶されている参照用エ
ンジン回転数Nsとを比較することにより、回転センサ
7の故障を判別する。詳しくは、メモリ92には予めエ
ンジン性能に応じて設定された参照用エンジン回転数N
s(例えば300rpm )が記憶されており、回転センサ
7から出力されるパルス信号に基づいてエンジン実回転
数Nを算出し、その算出結果が参照用エンジン回転数N
sを下回るときに回転センサ7が故障であると判断す
る。なお、本発明において、故障判別の対象を制御装置
8ではなく回転センサ7としている理由は、油圧ショベ
ルの稼働において制御装置8が故障する確率は、回転セ
ンサ7のそれよりも極めて少ないからである。
On the other hand, the signal output from the rotation sensor 7 is also branched and input to a failure discriminator (failure discriminating unit) 91. Is calculated, and the calculated actual engine speed N is compared with the reference engine speed Ns stored in the memory 92 in advance, thereby determining the failure of the rotation sensor 7. Specifically, the memory 92 stores a reference engine speed N set in advance according to the engine performance.
s (for example, 300 rpm) is stored, and the actual engine speed N is calculated based on the pulse signal output from the rotation sensor 7, and the calculation result is used as the reference engine speed N
When it is less than s, it is determined that the rotation sensor 7 is out of order. In the present invention, the reason why the failure determination is performed not on the control device 8 but on the rotation sensor 7 is that the probability that the control device 8 fails in the operation of the hydraulic excavator is much smaller than that of the rotation sensor 7. .

【0032】回転センサ7が故障していると判断した故
障判別器91は、切換スイッチ89を切り換えることに
より、レギュレータの接続先を回路8aから設定電流発
生部としての設定器93に切り換える。設定器93は、
予め設定されている一定電流を出力し、この一定電流は
切換スイッチ89を通じて電流増幅器90に与えられ、
増幅された後、レギュレータ11に出力される。従っ
て、この場合は、エンジン回転数に関係なく可変容量ポ
ンプ2のポンプ吸収トルクをエンジンの定格トルクより
も所定量低いトルクに設定することになる。所定量低い
トルクに設定するとは、具体的には、エンジンの経年変
化による出力トルクの低下分、高地運転による出力トル
クの低下分、正規燃料以外の燃料が使用された場合の出
力トルクの低下分のうちの最も大きい値を差し引いたト
ルクに設定することである。上記構成を有する可変容量
ポンプの制御装置の動作を以下に説明する。
The failure determiner 91, which has determined that the rotation sensor 7 has failed, switches the connection destination of the regulator from the circuit 8a to the setter 93 as a set current generator by switching the changeover switch 89. The setting device 93
A predetermined constant current is output, and this constant current is supplied to a current amplifier 90 through a changeover switch 89.
After being amplified, it is output to the regulator 11. Therefore, in this case, the pump absorption torque of the variable displacement pump 2 is set to a torque lower than the rated torque of the engine by a predetermined amount regardless of the engine speed. To set the torque to be lower by a predetermined amount means, specifically, a decrease in output torque due to aging of the engine, a decrease in output torque due to high altitude operation, and a decrease in output torque when a fuel other than regular fuel is used. Is set to the torque obtained by subtracting the largest value of the above. The operation of the control device for a variable displacement pump having the above configuration will be described below.

【0033】可変容量ポンプ2の自己吐出圧は、油路1
0を介してレギュレータ11のスプール(図示しない)
に導かれ、レギュレータ11は、吐出圧が低い場合には
斜板の傾転量を大きくして流量を増やし、これとは逆
に、吐出圧力が高い場合には斜板の傾転量を小さくして
流量を減らすように動作する。このようにして可変容量
ポンプ2の入力とエンジン1の出力との釣合で、まずエ
ンジン1の実回転数Nが決定される。
The self-discharge pressure of the variable displacement pump 2 is
The spool of the regulator 11 via the zero (not shown)
When the discharge pressure is low, the regulator 11 increases the amount of tilt of the swash plate to increase the flow rate. Conversely, when the discharge pressure is high, the regulator 11 decreases the amount of tilt of the swash plate. And act to reduce the flow rate. In this way, the actual rotation speed N of the engine 1 is first determined by the balance between the input of the variable displacement pump 2 and the output of the engine 1.

【0034】一方、制御装置8は、ポテンショメータ6
から出力される信号に基づいて目標回転数N0 を計算
し、回転センサ7から出力される信号に基づいて実回転
数Nを計算し、N0 とNとを比較し、それらの偏差に応
じた電流をレギュレータ11に出力する。
On the other hand, the control device 8 controls the potentiometer 6
, A target rotation speed N 0 is calculated based on a signal output from the rotation sensor 7, an actual rotation speed N is calculated based on a signal output from the rotation sensor 7, and N 0 and N are compared with each other. The output current is output to the regulator 11.

【0035】この状態では、可変容量ポンプ2のトルク
を一定にしてエンジン1の過負荷を防止するトルク一定
制御と、エンジン1の出力トルクを可変容量ポンプ2に
効率良く吸収させるESS制御が協働している。
In this state, the constant torque control for keeping the torque of the variable displacement pump 2 constant to prevent overload of the engine 1 and the ESS control for efficiently absorbing the output torque of the engine 1 to the variable displacement pump 2 cooperate. doing.

【0036】油圧ショベルの稼働中、回転センサ7が故
障すると、回転センサ7から出力される信号に基づいて
計算されるエンジン実回転数Nが“ゼロ”となり、メモ
リ92に記憶されているチェック用回転数Ns(300
rpm )を下回るため、故障判別器91は、切換スイッチ
89を切り換えて接続先を回路8aから設定器93に変
える。設定器93は、一定の電流をレギュレータ11に
出力する。それにより、ESS制御は働かず、エンジン
回転数に関係なく可変容量ポンプ2のポンプ吸収トルク
は、エンジン1の定格トルクよりも所定量小さなトルク
に設定される。
If the rotation sensor 7 fails during the operation of the hydraulic excavator, the actual engine speed N calculated based on the signal output from the rotation sensor 7 becomes “zero”, and the check value stored in the memory 92 is used. Rotational speed Ns (300
rpm), the failure discriminator 91 switches the changeover switch 89 to change the connection destination from the circuit 8a to the setting device 93. The setting device 93 outputs a constant current to the regulator 11. As a result, the ESS control does not work, and the pump absorption torque of the variable displacement pump 2 is set to a predetermined amount smaller than the rated torque of the engine 1 irrespective of the engine speed.

【0037】ただし、可変容量ポンプ2の自己吐出圧を
レギュレータ11にフィードバックさせる制御は働いて
いるため、可変容量ポンプ2のトルクは一定に保たれ
る。
However, since the control for feeding back the self-discharge pressure of the variable displacement pump 2 to the regulator 11 is working, the torque of the variable displacement pump 2 is kept constant.

【0038】なお、本発明の可変容量形油圧ポンプの制
御装置は、上記実施形態に示した油圧ショベルに限ら
ず、油圧クレーン等の建設機械にも適用されうる。
The control device for a variable displacement hydraulic pump according to the present invention is not limited to the hydraulic shovel described in the above embodiment, but can be applied to construction machines such as hydraulic cranes.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、回転センサが故障した場合に、可変容
量形油圧ポンプのポンプ吸収トルクを略一定に保ちつ
つ、エンジンの定格トルクよりも所定量小さい値に自動
的に設定することができるという長所を有する。
As is apparent from the above description,
According to the present invention, when the rotation sensor fails, the pump absorption torque of the variable displacement hydraulic pump can be automatically set to a value smaller than the rated torque of the engine by a predetermined amount while keeping the pump absorption torque substantially constant. Has advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の可変容量形ポンプの制御装置を油圧シ
ョベルに適用した全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram in which a control device for a variable displacement pump according to the present invention is applied to a hydraulic shovel.

【図2】図1のレギュレータの構成を示す縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a configuration of the regulator of FIG.

【図3】図1に示す制御装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a control device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 可変容量ポンプ 3 コントロールバルブ 4 アクチュエータ 5 スロットルレバー 6 ポテンショメータ 7 回転センサ 8 制御装置 10 流量制御機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Variable displacement pump 3 Control valve 4 Actuator 5 Throttle lever 6 Potentiometer 7 Rotation sensor 8 Control device 10 Flow control mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩満 裕明 広島市安佐南区祇園3丁目12番4号 油谷 重工株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroaki Iwamitsu 3-12-4 Gion, Asaminami-ku, Hiroshima City Inside Aburaya Heavy Industries, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンによって駆動され、自己吐出圧
をレギュレータに帰還させることにより傾転量が調整さ
れる可変容量形油圧ポンプの制御装置において、 前記エンジンの目標回転数と実回転数との偏差に基づい
て前記レギュレータの制御電流を出力する制御電流発生
部と、 前記可変容量形油圧ポンプのポンプ吸収トルクを、前記
エンジンの定格トルクよりも所定量小さいトルクに設定
するための設定電流を出力する設定電流発生部と、 前記制御電流発生部と前記設定電流発生部の各出力のう
ちいずれか一方を前記レギュレータと接続させる切換手
段と、 前記エンジンの実回転数が所定値を下回るときに、前記
切換手段を切り換えることにより、前記レギュレータの
接続先を前記制御電流発生部から前記設定電流生部に変
える故障判別部と、 を備えてなることを特徴とする可変容量形油圧ポンプの
制御装置。
1. A control device for a variable displacement hydraulic pump driven by an engine and adjusting a tilt amount by feeding back a self-discharge pressure to a regulator, wherein a deviation between a target rotation speed and an actual rotation speed of the engine is provided. A control current generator for outputting a control current of the regulator based on the control current, and outputting a set current for setting a pump absorption torque of the variable displacement hydraulic pump to a torque smaller than a rated torque of the engine by a predetermined amount. A setting current generator, switching means for connecting any one of the outputs of the control current generator and the set current generator to the regulator, and when the actual engine speed falls below a predetermined value, Failure determination for switching a connection destination of the regulator from the control current generation unit to the set current generation unit by switching a switching unit. When the variable displacement hydraulic pump control apparatus characterized by comprising comprises a.
【請求項2】 前記制御電流発生部は、スロットルレバ
ーの操作量を検出するポテンショメータから出力される
信号に基づいて前記目標回転数を算出するように構成さ
れている請求項1記載の可変容量形油圧ポンプの制御装
置。
2. The variable displacement type according to claim 1, wherein the control current generator is configured to calculate the target rotational speed based on a signal output from a potentiometer for detecting an operation amount of a throttle lever. Control device for hydraulic pump.
【請求項3】 前記制御電流発生部は、エンジン回転数
を検出する回転センサから出力される信号に基づいて前
記実回転数を算出するように構成されている請求項1ま
たは2に記載の可変容量形油圧ポンプの制御装置。
3. The variable according to claim 1, wherein the control current generator is configured to calculate the actual rotation speed based on a signal output from a rotation sensor that detects an engine rotation speed. Control device for displacement hydraulic pump.
【請求項4】 前記制御電流発生部は、スロットルレバ
ーの操作量を検出するポテンショメータから出力される
信号に基づいて前記目標回転数を算出し、エンジン回転
数を検出する回転センサから出力される信号に基づいて
前記実回転数を算出し、前記偏差に対してPID演算を
行うことにより前記レギュレータの制御電流を発生する
ように構成されている請求項1記載の可変容量形油圧ポ
ンプの制御装置。
4. The control current generator calculates the target rotation speed based on a signal output from a potentiometer that detects an operation amount of a throttle lever, and outputs a signal output from a rotation sensor that detects an engine rotation speed. 2. The control device for a variable displacement hydraulic pump according to claim 1, wherein the control device is configured to calculate the actual rotation speed based on the following formula, and perform a PID operation on the deviation to generate a control current for the regulator. 3.
【請求項5】 前記設定電流発生部は、一定の電流を出
力する冗長回路から構成される請求項1〜4のいずれか
に記載の可変容量形油圧ポンプの制御装置。
5. The control device for a variable displacement hydraulic pump according to claim 1, wherein the set current generating section is configured by a redundant circuit that outputs a constant current.
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