JPH039093A - 可変容量ポンプの容量制御装置 - 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、可変容量ポンプの容量を制御する装置に関す
る。

〔従来の技術〕

可変容量ポンプの容量、すなわち１回転当り吐出流量を
制御する装置としては種々のものか知られている。

例えば、第５図に示すように可変容量ポンプ１の吐出路
１ａに第１制御弁２と第２制御弁３を設け、可変容量ポ
ンプ］の容量可変部材４をコントロールシリンダー５で
容量増減方向に作動し、そのコントロールシリンダー５
の大径受圧室５ａに前記第１、第２制御井２．３で吐出
圧を供給制御し、小径受圧室５ｂを吐出路１ａに接続し
、前記第１制御弁２を吐出路１ａに設けた操作弁６の前
後差圧により作動させると共に、第２制御弁３をスライ
ドピン７、レバー８で作動させ、そのスライドピン７を
前記コントロールシリンダー５に連結したリンク９に設
けると共に、スライドピン７の受圧部７ａを吐出路１ａ
に接続して、吐出圧が一定値より高い時にはスライドピ
ン７を押し上げてレバー８を上方に揺動して第２制御弁
３の主人口３ａと主出口３ｂの連通面積を大としてコン
トロールシリンダー５の大径受圧室５ａ内の圧力を高く
して容量可変部材４を容量減方向に作動させ、それに追
従してリンク９を移動してレバー８におけるスライドピ
ストン７の作用点８ａと揺動中心８ｂとの距離ｙを小さ
くしてレバー８の揺動力を小さくし、かつレバー８にお
ける第２制御弁３の作用点８ｃと揺動中心８ｂとの距離
Ｚを一定として第２制御弁３の主人口３ａと主出口３ｂ
との連通面積を小さくしてコントロールシリンダー５を
停止させて可変容量ポンプ１の容量を吐出圧に応じて制
御するようにしである。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる容量制御装置においては、吐出圧と容量の関係を
、スライドピストン７の取付位置を変化させることで二
の比を変化させることで第６図に示す双曲線Ａの特性と
なるように制御している。

このように、吐出圧と容量の関係がｙとＺの比の変化に
よって決定される双曲線Ａの特性となるので、その特性
はレバー８、リンク９の寸法によって決定されるから吐
出圧と容量の関係を任意の特性となるように制御できな
い。

また、吐出圧と容量が双曲線Ａに沿って制御されるので
、第６図に点線で示すように所定以上の圧力となった時
に容量を急激に減少、つまりカットオフ制御できないか
ら、カットオフ制御用の弁を設ける必要がある。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした可
変容量ポンプの容量制御装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段及び作用〕操作弁の前後の
差圧によって切換作動する制御弁に負荷圧を導く回路に
絞り弁とリリーフ弁を設け、そのリリーフ弁のリリーフ
セットを比例ソレノイドで可変とし、容量可変部材の位
置を検出する手段と、その検出位置に基づいて比例ソレ
ノイドへの電流を予じめ設定したコントローラを設け、
制御弁が切換作動する負荷圧を容量可変部材の位置に応
じて任意に設定できて吐出圧と容量の関係を任意の特性
にできるようにした可変容量ポンプの容量制御装置であ
る。

〔実　施　例〕

第１図に示すように、コントロールシリンダー５の大径
受圧室５ａに吐出圧を供給制御する制御弁２０を設け、
この制御弁２０は従来の第１制御弁と同一機能を有する
ものであり、そのバネ側受圧部２１と操作弁６の出口側
とを接続する回路２２にリリーフ弁２３と絞り弁２４を
設け、そのリリーフ弁２３を比例ソレノイド２５でセッ
ト圧可変としてあり、コントロールシリンダー５の位置
、つまり容量可変部材４の位置を電気的に検出するセン
サ２６を設け、その検出信号はマイクロコンピュータ等
のコントローラ２７に入力され、その検出位置に応じて
演算して比例ソレノイド２５への電流をコントロールす
るようにしである。

次に作動を説明する。

制御弁２０の作動 操作弁６開の状態において、可変容量ポンプ１の吐出量
Ｑにより操作弁６の前後に差圧ΔＰが生じ、操作弁６の
開度が一定であれば吐出量Ｑが大であれば差圧△Ｐは大
、吐出ｆｆ１Ｑが小であれば差圧△Ｐは小となる。

制御弁２０は第１、第２、第３ポート１４゜１５．１６
を備え、第１ポート１４が吐出路１ａに接続し、第２ボ
ート１５がタンク１７に接続し、第３ポート１６が回路
１８でコントロールシリンダー５の大径受圧室５ａに接
続し、前記差圧へＰが大であれば第１ポート１４と第３
ポート１６が連通して回路１８に吐出圧が導入され、差
圧△Ｐが小であれば第２ポート１５が第３ポート１６に
連通して回路１８にタンク圧が導入される。

前記回路１８はコントロールシリンダー５の大径受圧室
５ａに接続し、コントロールシリンダー５の小径受圧室
５ｂに吐出圧が供給されているか受圧面積が大径受圧室
〉小径受圧室５ｂであるから、大径受圧室５ａに吐出圧
が供給されればコントロールシリンダー５は伸長して容
量可変部材４を容量小方向に作動し、大径受圧室５ａが
タンク圧となればバネ力および小径受圧室に導入されて
いる吐出圧によって縮少して容量可変部材４を容量大方
向に作動する。

したがって、操作弁６の前後の差圧△Ｐが大きくなれば
容量可変部材４は容量小方向に作動して吐出ｍＱが減少
し、差圧△Ｐか小さくなれば容量可変部材４が容量大方
向に作動して吐出’ｆＡＱが増大するので、実際的には
ある一定の差圧△Ｐの値に対して第１制御弁２は中間位
置、つまり第１・第２・第３ポー）１４，１５．Ｉ［ｉ
を相互に連通ずる位置でバランスし、コントローシリン
ダー５の大径受圧室５ａ内の圧力は吐出圧とタンク圧の
中間圧力となり、この中間圧力に対してコントロールシ
リンダー５がある位置で停止し、容量可変部材４をある
容量の位置で固定して吐出量Ｑを、前記差圧△Ｐが生し
る値とする。

すなわち、第１制御弁２は可変容量ポンプ１の吐出量Ｑ
に対して操作弁６の前後の差圧△Ｐによりフィードバッ
クをかけて、操作弁６の開度が一定であれば操作弁６を
流通する流量か一定となるように可変容量ポンプ１の吐
出ｍＱを制御している。

リリーフ弁２３の作動 回路２２の圧力、つまり操作弁６の出口側圧力、換言す
ればアクチュエータの負荷圧が上昇してリリーフ弁２３
のリリーフセット圧に達すると、リリーフ弁２３かりリ
ーフ作動して回路２２に流れが生じる。

これによって、回路２２に設けた絞り弁２４の前後に差
圧が生じ、制御弁２０のバネ側受圧部２１に作用する圧
力は前記負荷圧よりも低圧となり、操作弁６の前後の差
圧△Ｐか大きくなったと同じになるので、前述で説明し
たように中間位置にバランスしている制御弁２ｏか吐出
圧によって押されて第１ポート１４と第３ポト１６を連
通ずる位置となり、吐出圧が大径受圧室５ａに供給され
てコントロールシリンダー５が伸長し、容量可変部材４
を容量小方向に作動して吐出量を減少するから、操作弁
６の前後の差圧△Ｐが小さくなって制御弁２０は中間位
置でバランスし、コントロールシリンダ−５はその時の
位置で停止して可変容量ポンプ１の容量を決定する。

このように、回路２２にリリーフ弁２３を設けることで
負荷圧かある圧力に達した時に１■変容量ポンプ１の容
量を小さくして吐出量を減少できる。

実施例の作動 しかし、リリーフ弁２３のリリーフセラＩ・圧が一定で
あると可変容量ポンプ１の容量を小さくする時の負荷圧
が一定となるので、リリーフ弁２３のリリーフセット圧
を比例ソレノイド２５で可変として可変容量ポンプ］の
容量を小さくする時の負荷圧を可変とすると共に、セン
サ２６により容量可変部材４の位置を検出し、その位置
に対応する吐出圧を予じめ設定しておき、吐出圧と容量
の関係を第２図に示すように任意なカーブＢで制御でき
、しかもカットオフ特性Ｃを有するように制御できる。

以下、その詳細を説明する。

容量可変部材４の位置に基づいて比例ソレノイド２５へ
の電流値を第３図のように予じめコントローラ２７にセ
ットし、それに基ついてリリーフ弁２３のリリーフセッ
ト圧を第４図のように容量可変部材４の位置に対応して
設定するようにしである。

しかして、一定の操作弁開度で可変容量部材４の位置Ｘ
。、負荷圧、つまりリリーフ弁のリリーフセット圧Ｐ。

でバランスしているとする。

この時、操作弁６の前後の差圧は△Ｐであるから、吐出
圧ＰはＰ。＋△Ｐとなる。

この状態でｒｉＪらかの原因によって負荷圧Ｐ。

が上昇してＰｌとなり、リリーフ弁のリリーフセット圧
以上となるとリリーフ弁２３がリリフ作動して前述のよ
うに制御弁２０のバネ側受圧部２１の圧力が低下して吐
出圧がコントローシリンダー５の大径受圧室５ａに供給
されるから容量可変部材４が容量小方向に作動して吐出
量が減少する。

これと同時に容量可変部材４の位置を電気的なセンサ２
６で検出し、その検出位置ＸＩをコントローラ２７に送
って予じめ設定された位置Ｘ１に見合うリリーフ弁セッ
ト圧Ｐ、となるように比例ソレノイド２５への電流を制
御する。

これにより、リリーフ弁２３のリリーフセット圧が高く
なりリリーフ作動していたリリーフ弁２３が閉じて制御
弁２０のバネ側受圧部２１の圧力が負荷圧ＰＯとなって
制御弁２０は前述のように中間位置でバランスして停止
し、この時の容量可変部材４は以前より小さな容量位置
で停止して吐出量が減少する。

このように負荷圧Ｐ。が上昇して吐出圧が高くなると吐
出量が減少するから、従来の第２制御弁と同様な機能を
奏することになる。

以上の動作において、可変容量ポンプ１の吐出圧は負荷
圧子差圧△Ｐであるので、可変容量ポンプ１の吐出量は
負荷圧に応じて任意の値になるようにコントローラ２７
に予じめ設定できる。

例えば、吐出圧Ｘ吐出量が常に一定となるようにコント
ローラ２７に比例ソレノイド２５への電流をセットして
おけば、可変容量ポンプ１の消費トルクを常に一定とな
るように制御でき、また、カットオフ特性を組み込むこ
とによって吐出圧の最高圧を規定する特性とすることも
できる。

〔発明の効果〕 容量可変部材４の位置に応じて比例ソレノイド２５への
電流を制御してリリーフ弁２３のリリーフセット圧を可
変として制御弁２０が切換作動する負荷圧を可変にでき
、しかも容量可変部＋Ａ’　４の位置に応じた比例ソレ
ノイド２５への１ ２ 電流をコントローラ２７で任意に設定できる。

したがって、可変容量ポンプ１の吐出圧と容量の関係を
任意の特性に設定できるばかりか、カットオフ制御を有
する特性とすることもてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す線図的構成説明図、第２
図は制御特性の一例を示す図表、第３図は容量可変部Ｈ
の位置と比例ソレノイドへの電流との関係の一例を示す
図表、第４図はそれによるリリーフ弁のリリーフセット
圧と容量可変部材の位置との関係を示す図表、第５図は
従来例の説明図、第６図はその制御特性の図表である。 ］は可変容量ポンプ、１ａは吐出路、４は、容量可変部
材、５はコントロールシリンダ、２０は制御弁、２１は
バネ側受圧部、２２は回路、２３はリリーフ弁、２４は
絞り弁、２５は比例ソレノイド、２７はコントローラ。 吐出圧 容量可変部材の位置− 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可変容量ポンプ１の容量可変部材４をコントロールシリ
   ンダー５で容量増減方向に作動し、前記可変容量ポンプ
   １の吐出圧を前記コントロールシリンダー５に供給制御
   する制御弁２０を設け、 該制御弁２０を可変容量ポンプ１の吐出路１ａに設けた
   操作弁６の前後の差圧△Ｐによって切換作動するように
   し、その制御弁２０のバネ側受圧部２１と操作弁６の出
   口側とを接続する回路２２にリリーフ弁２３と絞り弁２
   ４を設け、そのリリーフ弁２３を比例ソレノイド２５に
   よってリリーフセット圧を可変とし、前記容量可変部材
   ４の位置を検出する手段を設け、 該検出した容量可変部材４の位置に基づいて予じめ設定
   した電流値を前記比例ソレノイド２５に出力するコント
   ローラ２７を設けたことを特徴とする可変容量ポンプの
   容量制御装置。