| 【発明の名称】 |
ロードセンシング制御回路 |
| 【発明者】 |
【氏名】三田村 正
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| 【要約】 |
【課題】定吐出ポンプを用いて、ロードセンシング制御をおこなうことによって、制御回路全体のコストダウンを図る。
【解決手段】定吐出ポンプＰと、ポンプを回転させる原動機と、この原動機の回転数を制御する制御機構とを備え、制御機構を構成するシリンダ１６で吐出圧と負荷圧の圧力差を検出し、このシリンダ１６の伸縮動作でエンジンＥの回転数を調節し、その結果定吐出ポンプＰの吐出圧を調節するロードセンシング制御回路。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 定吐出ポンプと、ポンプを回転させる原動機と、この原動機の回転数を制御する制御機構とを備え、制御機構は、ポンプ吐出圧が負荷圧よりも、設定圧分だけ常に高圧に保たれるように制御する構成にしたロードセンシング制御回路。
【請求項２】 エンジンを原動機とし、シリンダとスロットルとで制御機構を構成し、上記シリンダのいずれか一方の室にスプリングを設けるとともに、スプリングを設けた一方の室に負荷圧を導き、他方の室のポンプ吐出圧を導き、シリンダはポンプ吐出圧が、負荷圧よりも、上記スプリングのバネ力分だけ高い圧力に保たれる構成にした請求項１記載のロードセンシング制御回路。
【請求項３】 原動機としてエンジンを用い、制御機構として吐出圧を検出する吐出圧センサーと、負荷圧を検出する負荷圧センサーと、それぞれの圧力を電子信号として受け取るコントローラーと、さらにコントローラーから送信された制御信号を受け取る電子制御式ガバナーとを備え、電子制御式ガバナーでエンジンの回転数を制御する構成するとともに、ポンプ吐出圧が負荷圧よりも設定圧分だけ常に高く保たれる構成にした請求項１記載のロードセンシング制御回路。
【請求項４】 原動機としてモーターを用い、制御機構として吐出圧を検出する吐出圧センサーと、負荷圧を検出する負荷圧センサーと、それぞれの圧力を電子信号として受け取るコントローラーと、さらにコントローラーから受信された制御信号によって、モーターの回転数を制御するとともに、ポンプ吐出圧が負荷圧よりも設定圧分だけ常に高く保たれる構成にした請求項１記載のロードセンシング制御回路。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、油圧制御回路のロードセンシング制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロードセンシング制御回路とは、ポンプの吐出圧を、負荷圧よりも設定圧分だけ常に高くたもつようにするもので、従来は、そのために可変吐出ポンプとレギュレーターとを用いていた。つまり、レギュレータにはアクチュエータの負荷圧を導くとともに、この負荷圧に応じてレギュレータが作動して、可変吐出ポンプの吐出圧を制御するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような、従来のロードセンシング制御回路では、可変吐出ポンプを使用しなければならなかった。ところが、この可変吐出ポンプは高価なために、それを用いることによって、装置全体のコストが大幅にアップするという問題があった。また、可変吐出ポンプの調節のために設置するレギュレーターは、非常に場所をとるので、これも装置全体を大型化する要因になっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、定吐出ポンプと、ポンプを回転させる原動機と、この原動機の回転数を制御する制御機構とを備え、制御機構は、ポンプ吐出圧が負荷圧よりも、設定圧分だけ常に高圧に保たれるように制御する構成にした点に特徴を有する。
【０００５】第２の発明は、エンジンを原動機とし、シリンダとスロットルとで制御機構を構成し、上記シリンダのいずれか一方の室にスプリングを設けるとともに、スプリングを設けた一方の室に負荷圧を導き、他方の室のポンプ吐出圧を導き、シリンダはポンプ吐出圧が、負荷圧よりも、上記スプリングのバネ力分だけ高い圧力に保たれる構成にした点に特徴を有する。
【０００６】第３の発明は、原動機としてエンジンを用い、制御機構として吐出圧を検出する吐出圧センサーと、負荷圧を検出する負荷圧センサーと、それぞれの圧力を電子信号として受け取るコントローラーと、さらにコントローラーから送信された制御信号を受け取る電子制御式ガバナーとを備え、電子制御式ガバナーでエンジンの回転数を制御する構成するとともに、ポンプ吐出圧が負荷圧よりも設定圧分だけ常に高く保たれる構成にした点に特徴を有する。
【０００７】第４の発明は、原動機としてモーターを用い、制御機構として吐出圧を検出する吐出圧センサーと、負荷圧を検出する負荷圧センサーと、それぞれの圧力を電子信号として受け取るコントローラーと、さらにコントローラーから受信された制御信号によって、モーターの回転数を制御するとともに、ポンプ吐出圧が負荷圧よりも設定圧分だけ常に高く保たれる構成にした点に特徴を有する【０００８】
【発明の実施の形態】図１に示した第１実施例は、定吐出ポンプＰを用いるとともに、この定吐出ポンプＰをエンジンＥに連繋している。このようにした定吐出ポンプＰの吐出量は、エンジンＥの回転数に依存するが、このエンジンＥの回転数を制御するのがスロットル１９である。この第１実施例において、エンジンＥを駆動源とする定吐出ポンプＰは、供給ライン１を介して切換弁２，３を接続している。そして、この切換弁２，３は供給ライン１に対してパラレルに接続している。
【０００９】切換弁２，３には、逆止め弁４，５を介して、定吐出ポンプＰから吐出された圧油が供給される。切換弁２，３には、圧油をタンクＴに戻すためのタンクライン１０，１１が接続されている。また、切換弁２，３は負荷圧ライン１２，１３を介して、シャトル弁１４と接続している。したがって、各アクチュエータの負荷圧は、シャトル弁１４で高圧選択されて、最高負荷圧ライン１５へと導かれる。この最高負荷圧ライン１５はシリンダ１６に接続している。
【００１０】上記シリンダ１６は、そのピストンによって、スプリング室１６ａとボトム室１６ｂとに区画するとともに、そのピストンロッドを前記スロットル１９に連繋している。そして、上記スプリング室１６ａにはスプリング１７を設けるとともに、このスプリング室１６ａを上記最高負荷圧ライン１５に連通させている。また、ボトム室１６ｂは、上記供給ライン１に連通している。上記のようにしたシリンダ１６は、その伸縮位置に応じて、スロットル１９の角度を制御するとともに、その角度に応じて、エンジンＥの回転数を制御する。そして、このときのエンジンＥの回転数は、定吐出ポンプＰの吐出圧が、上記最高負荷圧よりもスプリング１７のバネ力分だけ高くなるように制御される。なお、供給ライン１には、リリーフ弁２０を設けている。
【００１１】次に、第１実施例の作用を説明する。今、切換弁２，３が図示の中立位置にあるとき、定吐出ポンプＰと図示していないアクチュエーターとの連通は遮断され、負荷圧ライン１２，１３はタンクライン１０，１１と連通するので、スプリング室１６ａ内の圧力はタンク圧となるが、ボトム室１６ｂの圧力が、定吐出ポンプＰの吐出圧となる。したがって、シリンダ１６はスプリング１７に抗して伸長して、エンジンＥの回転数を抑え、定吐出ポンプＰの吐出量を減少させる。
【００１２】上記の状態からオペレーターがレバー６，７を操作して切換弁２，３を切り換えると、定吐出ポンプＰと図示しないアクチュエーターとが連通する。また、このように切換弁２，３が切換位置に切り換わると、切換弁２，３の負荷圧が負荷圧ライン１２，１３に導かれる。
【００１３】切換弁２，３に接続したアクチュエータの負荷圧は、シャトル弁１４によって高圧選択され、最高負荷圧ライン１５によって、シリンダ１６のスプリング室１６ａに導かれる。一方、シリンダ１６のボトム室１６ｂには、吐出圧ライン１８を介して、定吐出ポンプＰからの吐出圧が導かれる。したがって、シリンダ１６は、スプリング室１６ａの「負荷圧＋スプリング１７のバネ力」による作用力と、ボトム室１６ｂの「ポンプ吐出圧」による作用力とがバランスした位置で停止する。このようにシリンダ１６がバランスした位置においてスロットル１９の回動位置も特定されるが、このときのエンジンＥの回転数は、定吐出ポンプＰの吐出圧が、上記最高負荷圧よりもスプリング１７のバネ力分だけ高くなるように制御される。
【００１４】もし、このときに負荷圧が高くなれば、それだけスプリング室１６ａ側の圧力がボトム室１６ｂの圧力よりも相対的に高くなるので、シリンダ１６が収縮する。シリンダ１６が収縮すれば、スロットル１９の回動角が大きくなるので、エンジンＥの回転数が上昇する。このエンジンＥの回転数の上昇にともなって、定吐出ポンプＰの回転数も上昇するので、その分定吐出ポンプＰの吐出圧も上昇する。また、上記とは反対に負荷圧が低くなれば、今度は、シリンダ１６が伸長し、スロットル１９の回動角を小さくするとともに、エンジンＥの回転数を低くする。したがって、定吐出ポンプＰの回転数も低くなり、その分、定吐出ポンプＰの吐出圧も低くなる。いずれにしても、負荷圧に比べて吐出圧の方が、スプリング１７のバネ力に相当する設定圧分だけ常に高く維持される。
【００１５】なお、第１実施例では、スプリング１７をシリンダ１６のロッド側に設置しているが、このスプリング１７は必ずしもロッド側にある必要はない。スプリング１７は、ポンプ吐出圧が負荷圧よりも高くなるようにするためのものなので、例えば、最高負荷圧ライン１５をシリンダ１６のボトム側に接続し、吐出圧ライン１８をシリンダ１６のロッド側に接続するようにすれば、スプリング１７はボトム側に設けてもよい。
【００１６】この第１実施例では、上記のようなロードセンシング制御をおこなうために、従来のような可変吐出ポンプを使用するのではなく、定吐出ポンプＰを使用している。したがって、安価な定吐出ポンプＰを使用することにより、制御回路全体のコストダウンが可能となった。また、吐出圧と負荷圧の圧力差を、シリンダ１６で検出し、このシリンダ１６の伸縮動作でエンジンＥの回転数を調節するようにしたので、大型のレギュレーターを別に設ける必要がなく、スペースの有効利用が可能となった。
【００１７】図２に示した第２実施例は、エンジンＥを電子的に制御するようにした点に特徴を有し、その他は、第１実施例と同様である。したがって、第１実施例と同様の構成要素については、同じ符号を用い、その詳細な説明を省略するとともに、以下には、第１実施例との相違点だけを説明する。
【００１８】この第２実施例において、エンジンＥにはその回転数を制御する電子制御式ガバナー２８が接続されている。電子制御式ガバナー２８にはコントローラー２４が接続され、このコントローラ２４からの制御信号２７によって、上記ガバナー２８が動作し、エンジンＥの回転数を制御する。また、上記コントローラー２４には、負荷圧センサー２２からの負荷圧信号２３と、吐出圧センサー２５からの吐出圧信号２６が送信される。負荷圧センサー２２は、最高負荷圧ライン１５の最高負荷圧を検出し、吐出圧センサー２５は、吐出圧ライン１８の吐出圧を検出する。
【００１９】そして、上記コントローラ２４は、負荷圧信号２３と吐出圧信号２６とを比較して、ポンプ吐出圧が負荷圧よりも設定圧分だけ常に高く保たれるように、電子制御式ガバナー２８を介してエンジンＥの回転数を制御する。
【００２０】このように、第２実施例では、エンジンＥの回転数を制御することによって、定吐出ポンプＰの吐出量を制御するとともに、エンジンＥの回転数を電子的に制御するようにしたので、第１実施例よりも装置全体をさらに低コスト化および小型化が可能になる。
【００２１】図３に示した第３実施例は、定吐出ポンプＰの原動機としてモータＭを用いるとともに、このモータＭの回転数ををコントローラ２４で制御するようにしたもので、その他は、第２実施例とまったく同様である。
【００２２】上記のように第３実施例は、モータＭの回転数を制御することによって、定吐出ポンプＰの吐出圧を調節することにしたので、従来のように、高価な可変吐出ポンプを使用しなくてもよく、可変吐出ポンプの吐出圧を調節するレギュレーターも必要がない。したがって、低コストになり、装置も小型化することができる。しかも、原動機として、エンジンではなくモータＭを用いたので、よりコストダウンを図ることができる。また、定吐出ポンプＰの吐出圧は電子的に制御されるので、かなり微細の制御も可能になる。
【００２３】
【発明の効果】第１の発明によれば、従来のように高価な可変吐出ポンプを用いなくてもよくなり、その分、コストを低減できる。第２の発明によれば、エンジンを用いているので、例えば、車両の走行用のエンジンと併用でき、それだけコスト低減に役立つ。第３の発明によれば、エンジンの回転数を電子的に制御するようにしたので、その制御機構を小型化できる。第４の発明によれば、原動機としてモーターを用い、制御機構も電子式としたので、軽量・小型化が可能であるのはもちろん、微細な制御も可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００９２９
【氏名又は名称】カヤバ工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月２日（１９９９．９．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７６１６３
【弁理士】
【氏名又は名称】嶋 宣之
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７４００１（Ｐ２００１−７４００１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２３日（２００１．３．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４８４１１ |
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