JPH04295191A - Control device for volume pump - Google Patents

Control device for volume pump

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JPH04295191A
JPH04295191A JP3084579A JP8457991A JPH04295191A JP H04295191 A JPH04295191 A JP H04295191A JP 3084579 A JP3084579 A JP 3084579A JP 8457991 A JP8457991 A JP 8457991A JP H04295191 A JPH04295191 A JP H04295191A
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pump
spool
pressure
control
opening
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Yuji Kohari
裕二 小張
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To perform stable control of a delivery flow rate on the whole of a pump throughout the whole area of a spool stroke by providing a plurality of sets of valve means (spool valves) for controlling the opening of a suction passage in a state to change opening control characteristics, in a variable capacity pump, such as a radial piston pump. CONSTITUTION:In a radial piston pump 1, spool valves 31-1 and 31-2, serving as a valve means, connected to suction circuits 30-1 and 30-2 and capacity control circuits 40-1 and 40-2 have springs 37-1 and 37-2, respectively, being different in characteristics, such as a spring constant and a set force. By properly setting the characteristics of the springs, the characteristics of a spool opening area responding to a spool stroke for secondary curveform characteristics (desired characteristics) on the whole of the pump 1. Thus, the characteristics of a delivery flow rate to a spool opening area are brought into an approximately linear state and stable control of a delivery flow rate can take place.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は容積形ポンプの吐出容量
および吐出圧を制御する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 device for controlling the discharge capacity and pressure of a positive displacement pump.

【0002】0002

【従来の技術】容積ポンプは、これからの吐出圧で作動
される機器が要求する必要最少量を吐出するのが、ポン
プ駆動エネルギーを節約する上で好ましい。そのための
容量制御装置として、本願出願人は先に特願平2−85
06号に記載の如く、ポンプの吸入通路を開度調整して
ポンプの容量制御を行うようにしたものを提案済みであ
る。この容量制御装置においては、弁手段は、ポンプ吐
出圧を容量制御圧として入力されてそれに応動するとと
もに、この容量制御圧に対向する方向に吐出圧制御力を
受けて応動し、容量制御圧による力と吐出圧制御力とが
釣合うような開度に、作動流体を吸入する吸入通路の開
度を制御する。この開度制御により、ポンプ容量をポン
プ吐出圧に応じて制御してポンプ吐出圧によって作動さ
れる機器の要求容量に適合させるとともに、ポンプ吐出
圧を吐出圧制御力により任意に変更して作動機器の要求
圧に適合させることができる。
2. Description of the Related Art In order to save pump drive energy, it is preferable for a positive displacement pump to discharge the minimum amount required by the equipment to be operated at the current discharge pressure. As a capacity control device for this purpose, the applicant of the present application previously filed Japanese Patent Application No. 2-85
As described in No. 06, a pump has been proposed in which the capacity of the pump is controlled by adjusting the opening of the suction passage of the pump. In this capacity control device, the valve means receives and responds to the pump discharge pressure as the capacity control pressure, and also responds to the discharge pressure control force in the direction opposite to this capacity control pressure. The opening degree of the suction passage for sucking the working fluid is controlled to such an opening degree that the force and the discharge pressure control force are balanced. With this opening control, the pump capacity is controlled according to the pump discharge pressure to match the required capacity of the equipment operated by the pump discharge pressure, and the pump discharge pressure can be arbitrarily changed by the discharge pressure control force to adjust the pump capacity to the operating equipment. can be adapted to the required pressure.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のポンプに
おいて、スプール開口面積に対する吐出流量の変化は図
5に示すようになり、開口面積の小さい領域では面積変
化に対する流量変化量が大きくなり、スプールの微小変
位に対し流量変化量が過大になってスプール弁による流
量制御特性が不安定になる。この不安定現象を改善する
には、例えばスプールストロークに対するスプール開口
面積を図6に実線で示すように2次曲線的に変化させれ
ばよく、具体的にはスプール端面に切欠くことにより図
6の2次曲線的な特性を実現する。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional pump described above, the change in the discharge flow rate with respect to the spool opening area is as shown in FIG. The amount of change in the flow rate becomes excessive for a minute displacement of the spool valve, and the flow rate control characteristics by the spool valve become unstable. In order to improve this unstable phenomenon, for example, the spool opening area relative to the spool stroke may be changed in a quadratic curve as shown by the solid line in FIG. Realizes quadratic curve characteristics.

【0004】しかしながら上記特性となるようにポンプ
のスプール端面を切欠いて構成した場合、スプール開口
面積が所定面積に達するまでのストロークが同図に点線
で示す切欠かない場合に比べて不所望に増加してしまう
。このストロークの増加は、スプールをストロークさせ
る電磁比例ソレノイドのストロークの最大値が通常2m
m程度であるため吸収しきれず、スプール径の大型化で
対処せざるを得ない。ところがスプール径を大型化する
と、フリクションの増大により容量制御圧(ポンプ吐出
圧)に対する流量特性の制御精度が低下し、容量制御圧
による力の反力となるスプリングが大型化し、さらにス
プールの慣性質量の増加により応答性が悪化する不具合
が生じる。
However, when the spool end face of the pump is configured with a notch so as to have the above characteristics, the stroke required until the spool opening area reaches a predetermined area is undesirably increased compared to a case without the notch as shown by the dotted line in the figure. I end up. This stroke increase is because the maximum stroke of the electromagnetic proportional solenoid that strokes the spool is usually 2 m.
Since the diameter of the spool is about m, it cannot be absorbed completely and the spool diameter has to be increased. However, when the spool diameter is increased, the control accuracy of the flow rate characteristics relative to the capacity control pressure (pump discharge pressure) decreases due to increased friction, the spring that acts as a reaction force to the force due to the capacity control pressure becomes larger, and the inertial mass of the spool increases. An increase in the number of points causes a problem in which the responsiveness deteriorates.

【0005】本発明は開度制御特性の異なる複数組の弁
手段を組合わせて使用することにより、上述した問題を
解決することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by using a plurality of sets of valve means having different opening control characteristics in combination.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の容積ポンプの制御装置は、ポンプ吐出圧を容量制御圧
として入力されて該容量制御圧に応動するとともに、該
容量制御圧に対向する吐出圧制御力を受けてこれにも応
動し、開度を決定される弁手段を具え、この弁手段によ
り吸入通路を開度制御して流量制御し得るようにした容
積ポンプにおいて、前記弁手段を複数組設け、夫々の開
度制御特性を互いに異なるものにしたことを特徴とする
ものである。
[Means for Solving the Problems] For this purpose, the control device for a displacement pump of the present invention receives pump discharge pressure as a displacement control pressure, responds to the displacement control pressure, and responds to the displacement control pressure. In the displacement pump, the displacement pump is provided with a valve means whose opening degree is determined in response to the discharge pressure control force, and the valve means can control the opening of the suction passage to control the flow rate. The present invention is characterized in that a plurality of sets of means are provided, and each set has different opening control characteristics.

【0007】[0007]

【作用】本発明によれば、容積ポンプが吸入通路より作
動流体を吸入して吐出することにより所定のポンプ作用
をなす間、吸入通路を夫々個別に開度制御するために設
けた複数の弁手段は、夫々、ポンプ吐出圧を容量制御圧
として受けるとともにこれと対向する方向に吐出圧制御
力を受け、これらによる力が釣合うような開度にされて
前記吸入通路を開度制御する。このとき、各弁手段は、
夫々の開度制御特性を互いに異なるものに設定されてい
るため、ポンプ全体における開度制御特性としては上記
各開度制御特性を重畳したものが得られる。したがって
前記各弁手段の開度制御特性を適宜設定することにより
、ストローク増に伴う弁の大型化を招くことなく図6に
実線で示す特性とほぼ同様の開度制御特性が得られ、安
定した流量制御特性の容積ポンプを実現することができ
る。
[Operation] According to the present invention, while the volumetric pump performs a predetermined pump action by sucking and discharging working fluid from the suction passage, a plurality of valves are provided to individually control the opening of each suction passage. Each of the means receives the pump discharge pressure as a capacity control pressure and receives a discharge pressure control force in a direction opposite to the pump discharge pressure, and controls the opening of the suction passage by adjusting the opening such that these forces are balanced. At this time, each valve means is
Since the respective opening degree control characteristics are set to be different from each other, the opening degree control characteristics of the entire pump can be obtained by superimposing each of the above-mentioned opening degree control characteristics. Therefore, by appropriately setting the opening control characteristics of each of the valve means, opening control characteristics almost similar to those shown by the solid line in FIG. 6 can be obtained without increasing the size of the valve due to an increase in stroke, and stable A volumetric pump with flow control characteristics can be realized.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図1は固定シリンダ型ラジアルピストンポン
プ1に適用した本発明制御装置2の一実施例を示す断面
図である。ポンプ1はポンプハウジング3を具え、これ
にポンプ駆動軸4を貫通して軸受5,6により回転自在
に支持する。これら軸受間において軸4に偏心カム4a
を一体成形し、この偏心カムをポンプハウジング3に形
成した吸入室7内に収納する。偏心カム4aの外周にリ
ング8を回転自在に嵌合し、リング8の外周に円周方向
等間隔に配して例えば10個のラジアルピストン9(図
面では1個のみを示す)を対設する。これら各ラジアル
ピストン9は偏心カムリング8の径方向へ延在させてポ
ンプハウジング3に形成した対応する固定シリンダ10
内に、摺動自在に嵌合する。固定シリンダ10の外部開
口端をプラグ11により閉塞して、このプラグ11およ
びラジアルピストン9間に吐出室12を画成する。各ラ
ジアルピストン9は偏心カムリング8に近い端部を閉塞
された有底スリーブ形状とし、ばね13により偏心カム
リング8に押圧する。そして各ラジアルピストン9の周
壁には、ラジアルピストンのストローク中吸入室7内に
出没する位置に配してサイドポート14を形成する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the control device 2 of the present invention applied to a fixed cylinder type radial piston pump 1. As shown in FIG. The pump 1 includes a pump housing 3, through which a pump drive shaft 4 passes and is rotatably supported by bearings 5 and 6. An eccentric cam 4a is attached to the shaft 4 between these bearings.
This eccentric cam is housed in a suction chamber 7 formed in the pump housing 3. A ring 8 is rotatably fitted on the outer periphery of the eccentric cam 4a, and, for example, ten radial pistons 9 (only one is shown in the drawing) are provided on the outer periphery of the ring 8 at equal intervals in the circumferential direction. . Each of these radial pistons 9 has a corresponding fixed cylinder 10 formed in the pump housing 3 and extending in the radial direction of the eccentric cam ring 8.
It is slidably fitted inside. The external open end of the fixed cylinder 10 is closed by a plug 11 to define a discharge chamber 12 between the plug 11 and the radial piston 9. Each radial piston 9 has a bottomed sleeve shape with its end close to the eccentric cam ring 8 closed, and is pressed against the eccentric cam ring 8 by a spring 13. A side port 14 is formed in the circumferential wall of each radial piston 9 at a position where the side port 14 moves in and out of the suction chamber 7 during the stroke of the radial piston.

【0009】ポンプ駆動軸4の図示右端を動力供給端と
し、これに近いポンプ駆動軸4の箇所をシール15によ
りポンプハウジング3に対し封止する。ポンプ駆動軸4
の他端は、ポンプハウジング3に添設した通路メンバ1
6に対しシール17で封止する。通路メンバ16は吸入
通路18および吐出通路19を有するものとし、吐出通
路19は固定シリンダ10と同じ数だけ形成する。吸入
通路18はポンプハウジング3に形成した連絡ポート2
0により吸入室7に通じさせ、各吐出通路19はポンプ
ハウジング3に形成した連絡ポート21により対応する
吐出室12に通じさせる。連絡ポート21および吐出通
路19間にデリバリバルブ22を設け、このバルブはそ
の開弁圧以上の圧力が連絡ポート21から供給されると
き開いてこのポートから吐出通路19へ作動流体を供給
し、逆向きの作動流体を一切許容しない形式のものとす
る。ポンプハウジング3から遠い通路メンバ16の側に
端蓋23を添設し、これに全ての吐出通路19と通ずる
1個の条溝24を形成する他、該条溝に至る吐出ポート
25を形成する。吐出ポート25に、これからの圧力を
蓄圧するアキュムレータ26および該圧力により作動さ
れる圧力作動機器27を持った作動圧回路28を接続す
る。
The right end of the pump drive shaft 4 in the drawing is defined as a power supply end, and a portion of the pump drive shaft 4 near this end is sealed from the pump housing 3 by a seal 15. Pump drive shaft 4
The other end is a passage member 1 attached to the pump housing 3.
6 is sealed with a seal 17. The passage member 16 has a suction passage 18 and a discharge passage 19, and the same number of discharge passages 19 as the fixed cylinders 10 are formed. The suction passage 18 is connected to the communication port 2 formed in the pump housing 3.
0 communicates with the suction chamber 7, and each discharge passage 19 communicates with the corresponding discharge chamber 12 through a communication port 21 formed in the pump housing 3. A delivery valve 22 is provided between the communication port 21 and the discharge passage 19, and this valve opens when a pressure higher than the valve opening pressure is supplied from the communication port 21 to supply working fluid from this port to the discharge passage 19, and vice versa. It shall be of a type that does not allow any working fluid in the opposite direction. An end cover 23 is attached to the side of the passage member 16 that is far from the pump housing 3, and in addition to forming one groove 24 that communicates with all the discharge passages 19, a discharge port 25 that reaches the groove is formed. . An operating pressure circuit 28 having an accumulator 26 for accumulating future pressure and a pressure operating device 27 operated by the pressure is connected to the discharge port 25.

【0010】次に本発明による制御装置2を説明する。 この制御装置2はリザーバ29から吸入回路30−1,
30−2に達した作動流体が吸入通路18に流入する量
を調整するもので、弁手段としてのスプール弁31−1
,31−2を具える。これらスプール弁は、図1のA−
A断面図である図2に示すように、弁本体32, 50
内にスプール33を軸方向 (図示左右方向)に摺動自
在に嵌合したものであり、以下に示すようにばね37−
1,37−2の特性のみが異なっている。弁本体32は
弁本体50の左端部に螺合され、弁本体32の内部には
フィードバックプランジャ39を案内する軸方向の切欠
32aが形成されている。弁本体50は、図3(a) 
およびそのB−B断面図、C−C断面図である図3(b
), (c)に示すように、吸入回路30−1,30−
2を接続すべき入口室34と、スプール33を嵌合すべ
き軸方向のスリーブ51と、スリーブ51に設けた円周
溝52に入口室34を連通させる油路53と、吸入通路
18に通ずるべき出口室35と、スリーブ51に設けた
円周溝54に出口室35を連通させる油路55とを形成
されている。この弁本体50に嵌合したスプール33は
、図1に示すように、そのストロークに応じて開度変化
する可変絞り36を入口室34および出口室35間に提
供する。
Next, the control device 2 according to the present invention will be explained. This control device 2 connects the reservoir 29 to the suction circuit 30-1,
A spool valve 31-1 as a valve means is used to adjust the amount of working fluid that reaches 30-2 flowing into the suction passage 18.
, 31-2. These spool valves are A-
As shown in FIG. 2, which is a sectional view of A, the valve bodies 32, 50
A spool 33 is fitted inside the spool 33 so as to be slidable in the axial direction (horizontal direction in the figure), and a spring 37-
Only the characteristics of No. 1, 37-2 are different. The valve body 32 is screwed onto the left end of the valve body 50, and an axial notch 32a for guiding the feedback plunger 39 is formed inside the valve body 32. The valve body 50 is shown in FIG. 3(a).
FIG. 3 (b
), (c), the suction circuits 30-1, 30-
2, an axial sleeve 51 into which the spool 33 is to be fitted, an oil passage 53 that communicates the inlet chamber 34 with a circumferential groove 52 provided in the sleeve 51, and an oil passage 53 that communicates with the suction passage 18. An oil passage 55 that communicates the outlet chamber 35 with a circumferential groove 54 provided in the sleeve 51 is formed. As shown in FIG. 1, the spool 33 fitted into the valve body 50 provides a variable throttle 36 between the inlet chamber 34 and the outlet chamber 35 whose opening degree changes according to its stroke.

【0011】弁本体50のスリーブ51の内部において
、図2に示すように、スプール33の右端部に切欠33
a を設け、スプール33を可変絞り36の開度増大方
向に付勢するばね37−1,37−2を作用させる。ば
ね37−1,37−2はばね定数およびセット力を夫々
個別に設定されており、これらばね37−1,37−2
によってスプール弁31−1,31−2の開度制御特性
を夫々異なるものに設定している。なおスプール弁31
−1,31−2の開度制御特性を個別設定するためには
ばね37−1,37−2の特性を異なるものにする代わ
りに、スプール径を夫々異なるものにしてもよい。また
、スプール33の図示左端にはフィードバックプランジ
ャ39を突当て、容量制御圧回路40−1,40−2に
より作動圧回路28内のポンプ吐出圧を容量制御圧とし
て作用させる。
Inside the sleeve 51 of the valve body 50, a notch 33 is formed at the right end of the spool 33, as shown in FIG.
a is provided, and springs 37-1 and 37-2 are applied to bias the spool 33 in the direction of increasing the opening of the variable throttle 36. The spring constants and setting forces of the springs 37-1, 37-2 are set individually, and the springs 37-1, 37-2
Accordingly, the opening control characteristics of the spool valves 31-1 and 31-2 are set to be different. In addition, the spool valve 31
In order to individually set the opening degree control characteristics of springs 37-1 and 31-2, the spool diameters may be made different instead of making the characteristics of the springs 37-1 and 37-2 different. Further, a feedback plunger 39 is abutted against the left end of the spool 33 in the figure, and the pump discharge pressure in the operating pressure circuit 28 is caused to act as a capacity control pressure by the capacity control pressure circuits 40-1 and 40-2.

【0012】スプール弁のスプール33の図示右端寄に
電磁ソレノイド43を同軸に対設する。この電磁ソレノ
イド43はスプール弁本体32に螺合したケース44を
具え、これにコイル45を収納する。そして、コイル4
5の中心を貫通し、これへの通電量に応じた電磁力を図
示左方に受ける摺動可能なプッシュロッド46をスプー
ル33の図示右端に突当てる。コイル45への通電量は
、入力情報47に応じ圧力作動機器27の作動圧上限値
を指令するコントローラ48により制御し、当該通電量
を、例えば機器27の作動圧指令上限値、またはこれに
配管抵抗にともなう圧力損失分を加算したポンプ吐出圧
に対応させる。
An electromagnetic solenoid 43 is coaxially disposed near the right end of the spool 33 of the spool valve in the figure. This electromagnetic solenoid 43 includes a case 44 screwed onto the spool valve body 32, and a coil 45 is housed in the case 44. And coil 4
A slidable push rod 46 that passes through the center of the spool 33 and receives an electromagnetic force to the left in the figure according to the amount of current applied thereto is abutted against the right end of the spool 33 in the figure. The amount of energization to the coil 45 is controlled by a controller 48 that commands the upper limit of the operating pressure of the pressure-operated device 27 according to the input information 47, and the amount of energization is set to the upper limit of the operating pressure command of the device 27, for example, or to the piping connected thereto. Correspond to the pump discharge pressure, which is the sum of the pressure loss due to resistance.

【0013】上記実施例の作用を説明する。まずポンプ
作用について説明すると、ポンプ駆動軸4はこれへの供
給動力により回転され、この軸4と一体の偏心カム4a
はリング8を介し各ラジアルピストン9を固定シリンダ
10内で往復動させる。各ラジアルピストン9はこの往
復動中、ポンプ駆動軸4の軸線から遠去かるストローク
域においてサイドポート14がシリンダ10により塞が
れた後吐出室12内の作動流体を加圧する。そして、こ
の作動流体はデリバリバルブ22の開弁圧以上になると
、このバルブ22を開きつつ吐出通路19に吐出される
。このようにして各通路19に吐出された作動流体は条
溝24に集合し、吐出ポート25より作動圧回路28に
至ってアキュムレータ26に蓄圧されるとともに、機器
27の作動に供される。一方各ラジアルピストン9は、
ポンプ駆動軸4の軸線に向かうストローク中サイドポー
ト14が吸入室7に開口した後において、この吸入室7
内の作動流体をサイドポート14より吐出室12内に流
入させて補充し、次の吐出に備える。 このとき吸入室7内にはリザーバ29内の作動流体が吸
入回路30−1,30−2、入口室34、油路53、円
周溝52、スリーブ51、円周溝54、油路55、可変
絞り36、出口室35、吸入通路18および連絡ポート
20を経て補充される。
The operation of the above embodiment will be explained. First, to explain the pump action, the pump drive shaft 4 is rotated by the power supplied to it, and an eccentric cam 4a integrated with this shaft 4 is rotated.
makes each radial piston 9 reciprocate within a fixed cylinder 10 via a ring 8. During this reciprocating movement, each radial piston 9 pressurizes the working fluid in the discharge chamber 12 after the side port 14 is closed by the cylinder 10 in a stroke range far from the axis of the pump drive shaft 4 . When the working fluid reaches the opening pressure of the delivery valve 22 or higher, it is discharged into the discharge passage 19 while opening the valve 22. The working fluid thus discharged into each passage 19 collects in the groove 24, reaches the working pressure circuit 28 through the discharge port 25, is accumulated in the accumulator 26, and is used for operating the equipment 27. On the other hand, each radial piston 9 is
After the side port 14 opens into the suction chamber 7 during the stroke toward the axis of the pump drive shaft 4, the suction chamber 7
The working fluid inside flows into the discharge chamber 12 from the side port 14 to replenish it and prepare for the next discharge. At this time, the working fluid in the reservoir 29 is contained in the suction chamber 7 through the suction circuits 30-1, 30-2, the inlet chamber 34, the oil passage 53, the circumferential groove 52, the sleeve 51, the circumferential groove 54, the oil passage 55, It is replenished via the variable throttle 36, the outlet chamber 35, the suction passage 18 and the communication port 20.

【0014】次に容量制御について説明すると、上記ポ
ンプ作用中、ポート25からのポンプ吐出流量は以下の
如く容量制御される。作動圧回路28内のポンプ吐出圧
は容量制御圧回路40−1,40−2を経て、スプール
弁31−1,31−2において夫々、弁本体32の内部
に設けた切欠32aに導かれ、フィードバックプランジ
ャ39に作用してそれを図示右方にストロークさせる。 このフィードバックプランジャ39のストロークにより
、スプール33は、その図示左端に前記ポンプ吐出圧に
よる力を作用されてその力はスプール弁31−1,31
−2を閉じる (開度を小さくする) 方向に作用する
。また、スプール33は、その図示右端にばね37−1
,37−2のばね力およびプッシュロッド46からの電
磁力 (コントローラ48で制御される、コイル45へ
の通電量により決まる) を前記とは逆方向に作用され
、前記ポンプ吐出圧による力とこのばね力および電磁力
による力とが平衡する位置に停止する。圧力作動機器2
7がその作動により多量の作動流体を必要とする間、回
路28内の圧力 (ポンプ吐出圧) は低下する。この
とき、回路28内の圧力を容量制御圧としてプランジャ
39を介し入力されるスプール31−1,31−2は、
当該圧力低下によりスプール33を上記の平衡状態から
ばね37およびプッシュロッド46からの電磁力により
図示左行され、可変絞り36を開度増大させる。よって
、リザーバ29から吸入室7への作動流体吸入限界が大
きくなり、その分吸入室7から吐出室12への作動流体
供給能力、したがってポンプ吐出流量が大きくなって、
これを圧力作動機器27の要求に適合させることができ
る。一方、圧力作動機器27が作動しないときとか、僅
かな作動流体しか必要としない作動状態にあるときは、
回路28内の圧力 (ポンプ吐出圧) は上昇する。こ
のときスプール弁31−1,31−2は当該圧力上昇に
よりスプール33を図示右行されて可変絞り36を開度
減少させる。よって、リザーバ29から吸入室7への作
動流体供給能力、したがってポンプ吐出流量が小さくな
って、これを圧力作動機器27が要求する必要量に抑え
ることができる。以上の容量制御によれば、ポンプ回転
数 (軸4の回転数)の上昇につれ増大するポンプ吐出
量の上限値を機器27の要求流量に適合するよう制御す
ることができ、ポンプ駆動トルクを必要最小限のものに
してポンプ駆動エネルギーの浪費を防止することができ
る。
Next, the capacity control will be explained. During the pump operation, the pump discharge flow rate from the port 25 is controlled in the following manner. The pump discharge pressure in the operating pressure circuit 28 is guided to the notches 32a provided inside the valve body 32 in the spool valves 31-1, 31-2, respectively, through the capacity control pressure circuits 40-1, 40-2. It acts on the feedback plunger 39 to stroke it to the right in the drawing. Due to the stroke of the feedback plunger 39, the spool 33 is subjected to a force due to the pump discharge pressure on its left end in the figure, and the force is applied to the spool valves 31-1 and 31-1.
Acts in the direction of closing -2 (reducing the opening). The spool 33 also has a spring 37-1 at its right end in the drawing.
, 37-2 and the electromagnetic force from the push rod 46 (controlled by the controller 48 and determined by the amount of current applied to the coil 45) are applied in the opposite direction to the above, and the force due to the pump discharge pressure and this force are It stops at a position where the spring force and the electromagnetic force are balanced. Pressure operated equipment 2
While 7 requires a large amount of working fluid for its operation, the pressure in circuit 28 (pump discharge pressure) decreases. At this time, the spools 31-1 and 31-2, which are input via the plunger 39 with the pressure in the circuit 28 as the capacity control pressure,
Due to this pressure drop, the spool 33 is moved from the above-mentioned equilibrium state to the left in the figure by the electromagnetic force from the spring 37 and the push rod 46, and the opening degree of the variable throttle 36 is increased. Therefore, the working fluid suction limit from the reservoir 29 to the suction chamber 7 increases, and the ability to supply working fluid from the suction chamber 7 to the discharge chamber 12, and therefore the pump discharge flow rate, increases accordingly.
This can be adapted to the requirements of the pressure-operated equipment 27. On the other hand, when the pressure-operated device 27 does not operate or is in an operating state that requires only a small amount of operating fluid,
The pressure within the circuit 28 (pump discharge pressure) increases. At this time, the spool valves 31-1 and 31-2 move the spool 33 to the right in the figure due to the pressure increase, thereby reducing the opening of the variable throttle 36. Therefore, the ability to supply working fluid from the reservoir 29 to the suction chamber 7, and therefore the pump discharge flow rate, is reduced and can be kept to the required amount required by the pressure-operated device 27. According to the capacity control described above, the upper limit value of the pump discharge amount, which increases as the pump rotation speed (rotation speed of the shaft 4) increases, can be controlled to match the flow rate required by the device 27, and the pump drive torque is increased as required. This can be minimized to prevent waste of pump drive energy.

【0015】ところでこのような容量制御に当り、本例
の構成においてはスプール弁31−1,31−2のばね
37−1,37−2の特性(ばね定数、セット力)を異
なるものに設定してあるため、例えばばね37−1を具
えるスプール弁31−1におけるスプールストロークに
対するスプール開口面積の特性を図4の一点鎖線、ばね
37−2を具えるスプール弁31−2におけるスプール
ストロークに対するスプール開口面積の特性を図4の点
線に設定した場合、ポンプ1全体としては図4に実線で
示すほぼ2次曲線的な特性となり、これは図6に実線で
示す2次曲線的な特性に近似する、所望の特性に他なら
ない。したがってスプール開口面積に対する吐出流量を
図5に示す2次曲線的な特性からほぼリニアな特性に変
更して、スプールストロークの全域に亘って安定した吐
出流量制御を実現することができ、さらにスプールスト
ロークを増加させない構成としたから、前記従来例にお
けるスプール径の大型化に伴う種々の不具合を無くすこ
ともできる。
By the way, for such capacity control, in the configuration of this example, the characteristics (spring constant, set force) of the springs 37-1, 37-2 of the spool valves 31-1, 31-2 are set to different values. Therefore, for example, the characteristic of the spool opening area with respect to the spool stroke in the spool valve 31-1 provided with the spring 37-1 is expressed by the dashed line in FIG. When the characteristics of the spool opening area are set as shown by the dotted line in Fig. 4, the pump 1 as a whole will have almost quadratic curve characteristics as shown by the solid line in Fig. 4, which will turn into the quadratic curve characteristics shown by the solid line in Fig. 6. It is nothing but the desired characteristic that is approximated. Therefore, by changing the discharge flow rate with respect to the spool opening area from the quadratic curve characteristic shown in FIG. 5 to an almost linear characteristic, stable discharge flow rate control can be realized over the entire spool stroke. Since the configuration is such that the spool diameter is not increased, various problems associated with the enlargement of the spool diameter in the conventional example can be eliminated.

【0016】次に吐出圧制御について説明すると、コン
トローラ48は入力情報47を基に圧力作動機器27の
作動圧上限値を指令するものであるが、加えてこの作動
圧上限値に応じた電流をコイル45に供給する。この電
流は、例えば作動圧回路28内が上記の上限値となるよ
う当該上限値に、配管抵抗にともなう圧力損失分を加算
した圧力値に対応した電流値とする。つまり、コントロ
ーラ48は圧力作動機器の作動圧上限値を上昇させるよ
う指令するとき、その分コイル45への通電量も増大す
る。このとき、電磁ソレノイド43はプッシュロッド4
6からスプール33ヘの図示左向きの電磁力を大きくす
る。これによりスプール33への図示右向きのポンプ吐
出圧による力と、スプール33への図示左向きのばね3
7および上記電磁力による力とは、より高いポンプ吐出
圧で平衡することとなり、ポンプ吐出圧を圧力作動機器
27の作動圧上限値に適合させることができ、ポンプ吐
出圧が要求圧に対し過大になってポンプ駆動エネルギー
が浪費されるのを防止することができる。したがって、
ポンプ吐出圧を必要最小限の圧力に任意に設定してエネ
ルギー消費を大幅に低減することができる。
Next, the discharge pressure control will be explained. The controller 48 instructs the upper limit of the operating pressure of the pressure-operated equipment 27 based on the input information 47, and also controls the current according to the upper limit of the operating pressure. It is supplied to the coil 45. This current is, for example, a current value corresponding to a pressure value obtained by adding the pressure loss due to piping resistance to the upper limit value so that the inside of the operating pressure circuit 28 reaches the above upper limit value. That is, when the controller 48 issues a command to increase the upper limit of the operating pressure of the pressure-operated device, the amount of current applied to the coil 45 increases accordingly. At this time, the electromagnetic solenoid 43
6 to the spool 33 in the leftward direction in the drawing. As a result, the force due to the pump discharge pressure is applied to the spool 33 in the right direction in the figure, and the force of the spring 3 is applied to the spool 33 in the left direction in the figure.
7 and the force due to the electromagnetic force described above are balanced at a higher pump discharge pressure, and the pump discharge pressure can be adjusted to the upper limit of the operating pressure of the pressure-operated device 27, and the pump discharge pressure is excessive compared to the required pressure. This can prevent the pump drive energy from being wasted. therefore,
Energy consumption can be significantly reduced by arbitrarily setting the pump discharge pressure to the minimum necessary pressure.

【0017】なお本発明は上述した例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更を加え得ること勿論である。 例えば、本例では容積ポンプとして固定シリンダ型ラジ
アルピストンを用いた例を示したが、この代わりに回転
入力の作用により吸入、吐出を行う容積ポンプを用いて
もよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned example, and can of course be modified in many ways. For example, although this example uses a fixed cylinder type radial piston as the volumetric pump, a volumetric pump that performs suction and discharge by the action of rotational input may be used instead.

【0018】[0018]

【発明の効果】かくして本発明の容積ポンプの制御装置
は上述の如く、開度制御特性の異なる複数組の弁手段を
組合わせて使用したから、前記各弁手段の開度制御特性
を適宜設定することにより、ストローク増に伴う弁の大
型化を招くことなく図6に実線で示す特性とほぼ同様の
開度制御特性が得られ、安定した流量制御特性の容積ポ
ンプを実現することができる。
Effects of the Invention As described above, since the control device for a positive displacement pump of the present invention uses a combination of a plurality of sets of valve means having different opening control characteristics, the opening control characteristics of each of the valve means can be appropriately set. By doing so, it is possible to obtain opening control characteristics substantially similar to those shown by the solid line in FIG. 6 without causing an increase in the size of the valve due to an increase in stroke, and it is possible to realize a volumetric pump with stable flow control characteristics.

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

【図1】本発明制御装置の一実施例を示すラジアルピス
トンポンプの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a radial piston pump showing an embodiment of the control device of the present invention.

【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1;

【図3】(a) は上記実施例の弁本体の軸線上におけ
る断面図であり、(b) は(a) のB−B断面図、
(c) は(a) のC−C断面図である。
FIG. 3(a) is a sectional view on the axis of the valve body of the above embodiment, and FIG. 3(b) is a BB sectional view of (a).
(c) is a CC sectional view of (a).

【図4】同例のスプールストロークに対するスプール開
口面積の特性を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the characteristics of the spool opening area with respect to the spool stroke of the same example.

【図5】従来例のスプール開口面積に対する吐出流量の
特性を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the characteristics of the discharge flow rate with respect to the spool opening area in a conventional example.

【図6】従来例のスプールストロークに対するスプール
開口面積の特性を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the characteristics of the spool opening area with respect to the spool stroke in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  固定シリンダ型ラジアルピストンポンプ(容積ポ
ンプ). 2  本発明制御装置 18  吸入通路 30−1  吸入回路 30−2  吸入回路 31−1  スプール弁 (弁手段) 31−2  スプール弁 (弁手段) 32  弁本体 33  スプール 34  入口室 35  出口室 36  可変絞り 37−1  ばね 37−2  ばね 40−1  容量制御圧回路 40−2  容量制御圧回路 43  電磁ソレノイド 48  コントローラ 50  弁本体
1 Fixed cylinder type radial piston pump (displacement pump). 2 Control device of the present invention 18 Suction passage 30-1 Suction circuit 30-2 Suction circuit 31-1 Spool valve (valve means) 31-2 Spool valve (valve means) 32 Valve body 33 Spool 34 Inlet chamber 35 Outlet chamber 36 Variable throttle 37-1 Spring 37-2 Spring 40-1 Capacity control pressure circuit 40-2 Capacity control pressure circuit 43 Electromagnetic solenoid 48 Controller 50 Valve body

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ポンプ吐出圧を容量制御圧として入力
されて該容量制御圧に応動するとともに、該容量制御圧
に対向する吐出圧制御力を受けてこれにも応動し、開度
を決定される弁手段を具え、この弁手段により吸入通路
を開度制御して流量制御し得るようにした容積ポンプに
おいて、前記弁手段を複数組設け、夫々の開度制御特性
を互いに異なるものにしたことを特徴とする、容積ポン
プの制御装置。
Claim 1: A pump discharge pressure is input as a capacity control pressure and the pump responds to the capacity control pressure, and also receives a discharge pressure control force opposite to the capacity control pressure and responds thereto to determine the opening degree. In the volumetric pump, the displacement pump is equipped with a valve means that controls the opening of the suction passage by the valve means to control the flow rate. A control device for a positive displacement pump, characterized by:
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