JPH0429879B2 - - Google Patents
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- JPH0429879B2 JPH0429879B2 JP58030651A JP3065183A JPH0429879B2 JP H0429879 B2 JPH0429879 B2 JP H0429879B2 JP 58030651 A JP58030651 A JP 58030651A JP 3065183 A JP3065183 A JP 3065183A JP H0429879 B2 JPH0429879 B2 JP H0429879B2
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- Japan
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- port
- flow path
- pump
- spring
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/26—Control
- F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
- F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
- F04B1/324—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the swash plate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/002—Hydraulic systems to change the pump delivery
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
- F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
- F04B2201/1205—Position of a non-rotating inclined plate
- F04B2201/12051—Angular position
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86574—Supply and exhaust
- Y10T137/86622—Motor-operated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86574—Supply and exhaust
- Y10T137/8667—Reciprocating valve
- Y10T137/86694—Piston valve
- Y10T137/8671—With annular passage [e.g., spool]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、可変容積型ポンプの制御装置に関す
る。
る。
負荷が制御の要因である場合、ポンプの吐出量
を調整するための可動要素に対する供給圧力を制
御するためには通常、補償弁が用いられている。
しかしながら、エンジンの速度、エンジンのトル
ク、時間と共に変動する圧力などの他の条件が問
題になる場合には、より複雑な制御システムを使
用しなければならない。公知のポンプ制御システ
ムの一例であるドイツ特許公開DE−Ａ−2312805
においては既に、本願の特許請求の範囲第１項に
記載した構成の前文部分の特徴が開示されてい
る。即ち電気制御弁が油圧モータに接続されたポ
ートと、タンクポートと、そしてポンプ吐出量を
制御する可動要素を動かすべく油圧モータの両側
に１つずつ接続された２つの供給ポートを有する
ものが開示されている。このようなポンプ制御シ
ステムは閉ループの調節装置を形成するものであ
り、従つて状態変化や不安定条件に敏感である。
これらの問題点は、応答時間が短くなるにつれて
重要なものになる。それ故、制御弁の動作におけ
るオーバーシュート即ち行き過ぎを防止して、動
作を可能な限り正確に制御することが本質的な事
項となる。
を調整するための可動要素に対する供給圧力を制
御するためには通常、補償弁が用いられている。
しかしながら、エンジンの速度、エンジンのトル
ク、時間と共に変動する圧力などの他の条件が問
題になる場合には、より複雑な制御システムを使
用しなければならない。公知のポンプ制御システ
ムの一例であるドイツ特許公開DE−Ａ−2312805
においては既に、本願の特許請求の範囲第１項に
記載した構成の前文部分の特徴が開示されてい
る。即ち電気制御弁が油圧モータに接続されたポ
ートと、タンクポートと、そしてポンプ吐出量を
制御する可動要素を動かすべく油圧モータの両側
に１つずつ接続された２つの供給ポートを有する
ものが開示されている。このようなポンプ制御シ
ステムは閉ループの調節装置を形成するものであ
り、従つて状態変化や不安定条件に敏感である。
これらの問題点は、応答時間が短くなるにつれて
重要なものになる。それ故、制御弁の動作におけ
るオーバーシュート即ち行き過ぎを防止して、動
作を可能な限り正確に制御することが本質的な事
項となる。
従つて本発明の課題は、上述したような種類の
ポンプ制御システムであつて、迅速且つ効率的に
機能してポンプの吐出量を制御し、且つ経済的に
製造できるものを提供することである。
ポンプ制御システムであつて、迅速且つ効率的に
機能してポンプの吐出量を制御し、且つ経済的に
製造できるものを提供することである。
本発明によれば上記の課題は、ポンプ吐出量を
制御する可動要素を移動させる油圧モータと、可
動要素の実際の位置に応じた電気信号を生じさせ
る変換器から成る制御モジユールと、所望のポン
プ吐出量に応じた電気信号を生じさせる手段と、
変換器からの電気信号と所望の吐出量に応じた電
気信号とを比較して誤差信号を得る手段と、圧力
ポートとタンクポート及び油圧モータに連通する
供給ポートとを含む電気制御弁と、スプール位置
に応じて供給ポート及びタンクポート内に流体を
流すように作用する部分を備えたスプールと、前
記誤差信号に応答して作動可能であり前記スプー
ルを適当な位置にシフトさせて前記油圧モータを
制御するためのソレノイドとを含む、可変容積型
ポンプの制御装置において、 制御モジユールが、前記誤差信号を該誤差信号
の大きさに比例するパルス幅を有するパルス列信
号に変換する電子変調器を含み、前記電気制御弁
が前記スプールを中央中立位置に保持するための
一対のバネ手段を備えた三方制御弁であり、前記
バネ手段がバネ室に収納され、前記スプールに前
記バネ室を相互に接続し且つ前記タンクポートに
接続する制限された流路手段が形成されており、
さらに前記ソレノイドが比例型であることによつ
て達成される。
制御する可動要素を移動させる油圧モータと、可
動要素の実際の位置に応じた電気信号を生じさせ
る変換器から成る制御モジユールと、所望のポン
プ吐出量に応じた電気信号を生じさせる手段と、
変換器からの電気信号と所望の吐出量に応じた電
気信号とを比較して誤差信号を得る手段と、圧力
ポートとタンクポート及び油圧モータに連通する
供給ポートとを含む電気制御弁と、スプール位置
に応じて供給ポート及びタンクポート内に流体を
流すように作用する部分を備えたスプールと、前
記誤差信号に応答して作動可能であり前記スプー
ルを適当な位置にシフトさせて前記油圧モータを
制御するためのソレノイドとを含む、可変容積型
ポンプの制御装置において、 制御モジユールが、前記誤差信号を該誤差信号
の大きさに比例するパルス幅を有するパルス列信
号に変換する電子変調器を含み、前記電気制御弁
が前記スプールを中央中立位置に保持するための
一対のバネ手段を備えた三方制御弁であり、前記
バネ手段がバネ室に収納され、前記スプールに前
記バネ室を相互に接続し且つ前記タンクポートに
接続する制限された流路手段が形成されており、
さらに前記ソレノイドが比例型であることによつ
て達成される。
さらに本発明に基づく上記制御装置において
は、前記規制される流路手段が、軸方向流路と、
前記軸方向流路に交差し常時前記タンクポートに
連通している半径方向流路と、各々が流路を介し
てバネ室に常時連通している一対の絞りとを含ん
でいることが好ましい。
は、前記規制される流路手段が、軸方向流路と、
前記軸方向流路に交差し常時前記タンクポートに
連通している半径方向流路と、各々が流路を介し
てバネ室に常時連通している一対の絞りとを含ん
でいることが好ましい。
さらに本発明に基づく上記制御装置において
は、三方補償弁がポンプ出口と前記電気制御弁と
前記油圧モータとに接続され、前記補償弁が過剰
ポンプ圧に反応して前記油圧モータを制御してポ
ンプの吐出量を減少させるように構成されている
ことが好ましい。
は、三方補償弁がポンプ出口と前記電気制御弁と
前記油圧モータとに接続され、前記補償弁が過剰
ポンプ圧に反応して前記油圧モータを制御してポ
ンプの吐出量を減少させるように構成されている
ことが好ましい。
さらに本発明に基づく上記制御装置において
は、前記補償弁が、スプールと、圧力室と、バネ
室と、さらにその内部に配置されるバネとを含
み、前記バネ室がリリーフ弁に連通する蓄圧室と
して作用するように構成されることが好ましい。
は、前記補償弁が、スプールと、圧力室と、バネ
室と、さらにその内部に配置されるバネとを含
み、前記バネ室がリリーフ弁に連通する蓄圧室と
して作用するように構成されることが好ましい。
また本発明によれば、スプールは圧力ポートと
供給ポートとの間の流体流れを遮断し又は許容す
るランドを備え、また供給ポートの開口幅よりも
若干狭い幅部分を有することにより中央位置にお
いて圧力ポートから供給ポートとタンクポートの
双方に規制された流れを許容し、前記本体に収納
されたバネに付勢されてその中央位置を保つよう
に構成されている。スプールの流路は概ね軸方向
に伸長してスプールの対向端を相互に接続し、流
路を介してバネ室に開口している。概ね軸方向に
伸長する前記流路は一対の絞りを含み、前記スプ
ールは概ね軸方向に伸長する前記流路を前記一対
の絞りの間において交差し、前記タンクポートに
常時連通している半径方向流路を含む。
供給ポートとの間の流体流れを遮断し又は許容す
るランドを備え、また供給ポートの開口幅よりも
若干狭い幅部分を有することにより中央位置にお
いて圧力ポートから供給ポートとタンクポートの
双方に規制された流れを許容し、前記本体に収納
されたバネに付勢されてその中央位置を保つよう
に構成されている。スプールの流路は概ね軸方向
に伸長してスプールの対向端を相互に接続し、流
路を介してバネ室に開口している。概ね軸方向に
伸長する前記流路は一対の絞りを含み、前記スプ
ールは概ね軸方向に伸長する前記流路を前記一対
の絞りの間において交差し、前記タンクポートに
常時連通している半径方向流路を含む。
誤差信号をパルス列信号に変換するための電子
変調器はそれ自体既に公知である（ドイツ特許公
開DE−Ａ−2850883）。しかしながらこれは、可
変速度で回転している電気モータについてのもの
である。誤差信号の大きさに比例するパルス幅の
信号は容易に生成することができるが、そのよう
なパルス列信号が弁のソレノイドに印加された場
合には振動を生じうる。本願発明によれば、弁ス
プールには前記バネ室を相互に接続し且つ前記タ
ンクポートに接続する制限された流路手段が形成
されている。これはスプールの動きに対して緩衝
作用を及ぼし、従つてスプールの振動やオーバー
シユートは防止される。さらに、本発明によれば
単一段のサーボ弁を電気制御弁として使用するこ
とができるが、このことにより二段サーボ弁の場
合よりも経済的な実施が可能となり、さらに汚染
に対する許容度も大きくなる。単一段のサーボ弁
は通常の場合、約500ms程度の応答時間に関して
使用されるが、本発明による新規な制御装置で
は、より大きな流量およびより速い応答時間、例
えば70msから100msに関して使用することが可
能である。
変調器はそれ自体既に公知である（ドイツ特許公
開DE−Ａ−2850883）。しかしながらこれは、可
変速度で回転している電気モータについてのもの
である。誤差信号の大きさに比例するパルス幅の
信号は容易に生成することができるが、そのよう
なパルス列信号が弁のソレノイドに印加された場
合には振動を生じうる。本願発明によれば、弁ス
プールには前記バネ室を相互に接続し且つ前記タ
ンクポートに接続する制限された流路手段が形成
されている。これはスプールの動きに対して緩衝
作用を及ぼし、従つてスプールの振動やオーバー
シユートは防止される。さらに、本発明によれば
単一段のサーボ弁を電気制御弁として使用するこ
とができるが、このことにより二段サーボ弁の場
合よりも経済的な実施が可能となり、さらに汚染
に対する許容度も大きくなる。単一段のサーボ弁
は通常の場合、約500ms程度の応答時間に関して
使用されるが、本発明による新規な制御装置で
は、より大きな流量およびより速い応答時間、例
えば70msから100msに関して使用することが可
能である。
以下添付図面に基づき本発明の好適な実施例に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
第１図を参照すると、本発明を具体化した可変
容積型制御装置は、ポンプ吐出量を制御するため
の可動要素１１を有する可変容積型ポンプ１０
と、可動要素の実際の位置に対応した電気信号を
生じるように作動可能な位置変換器１２から成る
制御モジユール１５と、変換器１２からの電気信
号と可動要素の所望の位置に対応した指令電気信
号とを比較して誤差信号を生じさせる比較器１３
と、誤差信号を変調するための電子変調器１４と
から成つている。
容積型制御装置は、ポンプ吐出量を制御するため
の可動要素１１を有する可変容積型ポンプ１０
と、可動要素の実際の位置に対応した電気信号を
生じるように作動可能な位置変換器１２から成る
制御モジユール１５と、変換器１２からの電気信
号と可動要素の所望の位置に対応した指令電気信
号とを比較して誤差信号を生じさせる比較器１３
と、誤差信号を変調するための電子変調器１４と
から成つている。
可変容量型ポンプ１０は、可動要素１１がヨー
ク復帰シリンダ１７の作用に抗して油圧モータ又
はヨークアクチユレータシリンダ１６によつて移
動可能なヨークとなつているようなヨーク被制御
型であるのが好ましい。ヨーク復帰シリンダ１７
はヨークをポンプの全吐出量に対応する位置へと
付勢している。
ク復帰シリンダ１７の作用に抗して油圧モータ又
はヨークアクチユレータシリンダ１６によつて移
動可能なヨークとなつているようなヨーク被制御
型であるのが好ましい。ヨーク復帰シリンダ１７
はヨークをポンプの全吐出量に対応する位置へと
付勢している。
制御モジユール１５は、ポンプ１０の予め定め
られた吐出圧力以下で作動可能である。制御モジ
ユール１５は、誤差信号に応じてポンプ１０の出
力からポンプ１０内の油圧モータ又はヨークアク
チユエータシリンダ１６への又は該油圧モータ又
はヨークアクチユエータシリンダ１６からの流体
流量を計量することによつて作動する。誤差信号
は比較器１３によつて生じさせられるが、比較器
１３はヨーク位置変換器１２からの位置信号と所
望のヨーク位置を表わす指令信号とを合計する、
即ち、所望ヨーク位置を表わす入力信号から実際
のヨーク位置を表わす信号を差し引いている。誤
差信号は電子変調器１４へ伝達されそこで誤差信
号は誤差信号の大きさに比例したパルス幅を有す
るパルス列信号へ変換される。
られた吐出圧力以下で作動可能である。制御モジ
ユール１５は、誤差信号に応じてポンプ１０の出
力からポンプ１０内の油圧モータ又はヨークアク
チユエータシリンダ１６への又は該油圧モータ又
はヨークアクチユエータシリンダ１６からの流体
流量を計量することによつて作動する。誤差信号
は比較器１３によつて生じさせられるが、比較器
１３はヨーク位置変換器１２からの位置信号と所
望のヨーク位置を表わす指令信号とを合計する、
即ち、所望ヨーク位置を表わす入力信号から実際
のヨーク位置を表わす信号を差し引いている。誤
差信号は電子変調器１４へ伝達されそこで誤差信
号は誤差信号の大きさに比例したパルス幅を有す
るパルス列信号へ変換される。
制御モジユール１５はさらに、最大圧力リリー
フ弁１８、補償弁１９、及びサーボ要素又は制御
弁２０の形をした制御部から成つている。
フ弁１８、補償弁１９、及びサーボ要素又は制御
弁２０の形をした制御部から成つている。
リリーフ弁１８は予め定められた最大系圧力を
設定するために調節可能であつて、この予め定め
たれら最大圧力を検出した時に補償弁１９を貯蔵
タンクへ開放する。
設定するために調節可能であつて、この予め定め
たれら最大圧力を検出した時に補償弁１９を貯蔵
タンクへ開放する。
補償弁１９は、該補償弁の一端のパイロツト室
２６ａと、該補償弁の他端にあるばね室２１との
間に位置した補償スプールを有する三方弁であ
る。スプール部材に作用するばね部材２２は、ば
ね室内に位置している。ばね室２１は蓄圧室２１
ａとしての役割を担うと共に、該ばね室２１内に
位置するスプール部材に作用するばね部材２２を
有している。スプール部材内の流路２３はパイロ
ツト室をばね室に接続しており、そして該流路に
はオリフイス２４が形成されている。パイロツト
室２６ａは流路２５，２６によつてポンプの出力
に接続されていて、スプール部材に対してポンプ
吐出圧力を印加している。ばね室２１はリリーフ
要素１８の入力部に接続している。
２６ａと、該補償弁の他端にあるばね室２１との
間に位置した補償スプールを有する三方弁であ
る。スプール部材に作用するばね部材２２は、ば
ね室内に位置している。ばね室２１は蓄圧室２１
ａとしての役割を担うと共に、該ばね室２１内に
位置するスプール部材に作用するばね部材２２を
有している。スプール部材内の流路２３はパイロ
ツト室をばね室に接続しており、そして該流路に
はオリフイス２４が形成されている。パイロツト
室２６ａは流路２５，２６によつてポンプの出力
に接続されていて、スプール部材に対してポンプ
吐出圧力を印加している。ばね室２１はリリーフ
要素１８の入力部に接続している。
ばね部材２２のばね定数は、吐出圧力がリリー
フ弁１８の圧力設定値を越えるまでポンプ吐出圧
力による補償スプールの移動に対抗するように選
定されている。オリフイス２４とばね室２１の蓄
圧室とを組み合わせることによつて、ポンプ出力
で起こり得る圧力の瞬間的な過大上昇率を減衰し
てリリーフ弁の早期作動を防止する働きが得られ
る。補償弁１９は叙上の構成となつているので、
補償弁のスプールはリリーフ弁１８の圧力設定値
に上昇するまで静止している。
フ弁１８の圧力設定値を越えるまでポンプ吐出圧
力による補償スプールの移動に対抗するように選
定されている。オリフイス２４とばね室２１の蓄
圧室とを組み合わせることによつて、ポンプ出力
で起こり得る圧力の瞬間的な過大上昇率を減衰し
てリリーフ弁の早期作動を防止する働きが得られ
る。補償弁１９は叙上の構成となつているので、
補償弁のスプールはリリーフ弁１８の圧力設定値
に上昇するまで静止している。
補償弁１９はさらに、第一，第二及び第三のポ
ート２７，２８，２９を含んでいる。第一のポー
ト２７によつて補償弁１９は流路３０を介して油
圧モータ又はヨークアクチユエータシリンダ１６
の頭部端部１６ａに接続し、第二のポート２８に
よつて流路３１を介してサーボ要素又は制御弁２
０の供給ポート３８に接続し、そして第三のポー
ト２９によつて流路３２を介してポンプ１０の出
力に接続する。スプール部材がばね保持位置にあ
る時は、第一及び第二のポート２７，２８は互い
に連通していて、サーボ要素又は制御弁２０の供
給ポート３８と油圧モータ又はアクチユエータシ
リンダ１６の頭部端部１６ａとの間で連通を達成
させる。スプール部材がポンプ出力からの最大設
定圧力によつてシフトすると、サーボ出力ポート
とアクチユエータシリンダ１６の頭部端部１６ａ
との間の連通が遮断されて第三のポート２９とア
クチユエータシリンダの頭部端部１６ａとの間で
連通が達成される。
ート２７，２８，２９を含んでいる。第一のポー
ト２７によつて補償弁１９は流路３０を介して油
圧モータ又はヨークアクチユエータシリンダ１６
の頭部端部１６ａに接続し、第二のポート２８に
よつて流路３１を介してサーボ要素又は制御弁２
０の供給ポート３８に接続し、そして第三のポー
ト２９によつて流路３２を介してポンプ１０の出
力に接続する。スプール部材がばね保持位置にあ
る時は、第一及び第二のポート２７，２８は互い
に連通していて、サーボ要素又は制御弁２０の供
給ポート３８と油圧モータ又はアクチユエータシ
リンダ１６の頭部端部１６ａとの間で連通を達成
させる。スプール部材がポンプ出力からの最大設
定圧力によつてシフトすると、サーボ出力ポート
とアクチユエータシリンダ１６の頭部端部１６ａ
との間の連通が遮断されて第三のポート２９とア
クチユエータシリンダの頭部端部１６ａとの間で
連通が達成される。
サーボ要素又は制御弁２０は三方弁であつて、
流路２５，３４を介してポンプ出力に接続する圧
力ポート３３と、流路３６，３７によつて貯蔵タ
ンクに接続するタンクポート３５と、そして前に
述べたように補償弁１９の第二のポート２８を介
して油圧モータ又はアクチユエータシリンダ１６
の頭部端部１６ａに接続する供給ポート３８とを
有している。第２図を参照すると、サーボ要素又
は制御弁はまたランド４１を有するスプール４０
を含んでおり、該ランド４１ほスプール４０の位
置に応じて供給ポート３８と圧力ポート３３及び
タンクポート３５との間の流体流れを遮断する役
割を担つている。スプール４０は一対の比例型ソ
レノイド４２，４３間に、そしてまたばね室４２
ｂ，４３ｂ内に位置した一対の対向したばね部材
４２ａ，４３ａ間に位置している。ばね部材はソ
レノイドの何れもが励磁されていない時にスプー
ルを中立位置にもたらすように作用する。スプー
ル４０が中立位置にある時は、ランド４１は圧力
又はタンクポートの何れかから供給ポート３８へ
又は供給ポート３８からの流れをブロツクする。
しかしながら、ランド４１にはアンダーラツプ４
４が形成されており、即ち、ランドの幅が供給ポ
ート開口よりも僅かに部分を有し、中立位置にお
いては供給ポートに対するアンダーラツプ４４が
供給ポート３８と圧力及びタンクポート３３，３
５との間に制限した流路即ちオリフイスを形成し
ている。中立位置においては、これらのオリフイ
スはアクチユエータシリンダ１６の頭部端部１６
ａを貯蔵タンクへ排出してヨークがその最大スト
ローク位置へ至るのを確実にする役割を果たして
いる。
流路２５，３４を介してポンプ出力に接続する圧
力ポート３３と、流路３６，３７によつて貯蔵タ
ンクに接続するタンクポート３５と、そして前に
述べたように補償弁１９の第二のポート２８を介
して油圧モータ又はアクチユエータシリンダ１６
の頭部端部１６ａに接続する供給ポート３８とを
有している。第２図を参照すると、サーボ要素又
は制御弁はまたランド４１を有するスプール４０
を含んでおり、該ランド４１ほスプール４０の位
置に応じて供給ポート３８と圧力ポート３３及び
タンクポート３５との間の流体流れを遮断する役
割を担つている。スプール４０は一対の比例型ソ
レノイド４２，４３間に、そしてまたばね室４２
ｂ，４３ｂ内に位置した一対の対向したばね部材
４２ａ，４３ａ間に位置している。ばね部材はソ
レノイドの何れもが励磁されていない時にスプー
ルを中立位置にもたらすように作用する。スプー
ル４０が中立位置にある時は、ランド４１は圧力
又はタンクポートの何れかから供給ポート３８へ
又は供給ポート３８からの流れをブロツクする。
しかしながら、ランド４１にはアンダーラツプ４
４が形成されており、即ち、ランドの幅が供給ポ
ート開口よりも僅かに部分を有し、中立位置にお
いては供給ポートに対するアンダーラツプ４４が
供給ポート３８と圧力及びタンクポート３３，３
５との間に制限した流路即ちオリフイスを形成し
ている。中立位置においては、これらのオリフイ
スはアクチユエータシリンダ１６の頭部端部１６
ａを貯蔵タンクへ排出してヨークがその最大スト
ローク位置へ至るのを確実にする役割を果たして
いる。
スプール４０には軸方向流路４５が形成されて
いるが、この流路４５は、タンクポートと常時連
通している第一の半径方向流路４６と交差してい
る。軸方向流路４５は、スプール４０の各端部に
おいて装入体４０ａ内に形成された一対の絞り即
ちオリフイス４７と、それぞれがスプールの中立
位置において各ばね室４２ｂ，４３ｂと連通する
一対の第二の半径方向流路４８とを介して対向す
るばね室をタンクポートと接続している。しか
し、スプール４０が何れかの方向へシフトする
と、ばね室４２ｂ，４３ｂの一方又は他方のタン
クポートへの連通が遮断される。これらのオリフ
イス４７は、ばね室４２ｂ，４３ｂの一方から他
方への流体の流れを制限し、かくしてこれらのば
ね室の一方から他方への流体排出量が制限される
ことを介して弁スプールの動作を制動する働きを
する。このようにしてスプールのオーバーシユー
トは防止され、また振動も防止されてて、ソレノ
イドの一方又は他方の励磁に対するスプール４０
の応答は改善される（第３図参照）。
いるが、この流路４５は、タンクポートと常時連
通している第一の半径方向流路４６と交差してい
る。軸方向流路４５は、スプール４０の各端部に
おいて装入体４０ａ内に形成された一対の絞り即
ちオリフイス４７と、それぞれがスプールの中立
位置において各ばね室４２ｂ，４３ｂと連通する
一対の第二の半径方向流路４８とを介して対向す
るばね室をタンクポートと接続している。しか
し、スプール４０が何れかの方向へシフトする
と、ばね室４２ｂ，４３ｂの一方又は他方のタン
クポートへの連通が遮断される。これらのオリフ
イス４７は、ばね室４２ｂ，４３ｂの一方から他
方への流体の流れを制限し、かくしてこれらのば
ね室の一方から他方への流体排出量が制限される
ことを介して弁スプールの動作を制動する働きを
する。このようにしてスプールのオーバーシユー
トは防止され、また振動も防止されてて、ソレノ
イドの一方又は他方の励磁に対するスプール４０
の応答は改善される（第３図参照）。
前に述べたように、電子変調器１４は、誤差信
号の大きさに比例したパルス幅を有するパルス列
信号を発生する。電子変調器１４は、発生した信
号を誤差信号の検出の有無に応じてサーボ要素の
ソレノイド４２，４３の一方又は他方へ送り、そ
れによつて適切なソレノイドを励磁し、その際発
生した信号の幅がスプール４０の移動の大きさを
決定している。スプール４０が移動することによ
つて、補償弁１９を通しての油圧モータ又はヨー
クアクチユエータシリンダ１６の頭部端部１６ａ
への、又は該頭部端部１６ａからの流体流量が計
量されることになる。第１図に示されているよう
に、サーボスプール４０が左側へ移動すると、ポ
ンプ出力としての流体流れは油圧モータ又はヨー
クアクチユエータシリンダ１６へ向かつて可動要
素１１のストロークを減じる、即ちポンプの吐出
量を減じることになり、そしてスプール４０が右
側へ移動すると、流体はシリンダ１６の頭部端部
１６ａから貯蔵タンクへ向け流れ、ポンプのヨー
ク復帰シリンダ１７がヨーク１１のストロークを
続行可能としてポンプの吐出量を増大させる。最
大圧力に達する事態が生じると、補償弁１９が駆
動されて、サーボ要素又は制御弁２０を可動要素
１１の制御から離脱させるか又は無効にする。
号の大きさに比例したパルス幅を有するパルス列
信号を発生する。電子変調器１４は、発生した信
号を誤差信号の検出の有無に応じてサーボ要素の
ソレノイド４２，４３の一方又は他方へ送り、そ
れによつて適切なソレノイドを励磁し、その際発
生した信号の幅がスプール４０の移動の大きさを
決定している。スプール４０が移動することによ
つて、補償弁１９を通しての油圧モータ又はヨー
クアクチユエータシリンダ１６の頭部端部１６ａ
への、又は該頭部端部１６ａからの流体流量が計
量されることになる。第１図に示されているよう
に、サーボスプール４０が左側へ移動すると、ポ
ンプ出力としての流体流れは油圧モータ又はヨー
クアクチユエータシリンダ１６へ向かつて可動要
素１１のストロークを減じる、即ちポンプの吐出
量を減じることになり、そしてスプール４０が右
側へ移動すると、流体はシリンダ１６の頭部端部
１６ａから貯蔵タンクへ向け流れ、ポンプのヨー
ク復帰シリンダ１７がヨーク１１のストロークを
続行可能としてポンプの吐出量を増大させる。最
大圧力に達する事態が生じると、補償弁１９が駆
動されて、サーボ要素又は制御弁２０を可動要素
１１の制御から離脱させるか又は無効にする。
圧力、トルク又は速度を制御するために本装置
を利用する態様が第４図に示されている。圧力、
トルク又は速度は、図示されていないが従来の変
換器を用いることで検出され、そして変換器によ
つて発生される信号は電子的制御器へ供給されて
所望の圧力、トルク又は速度信号と比較され、そ
して検出された信号と所望の信号との間の差で別
の信号が発生されて制御モジユールへ供給され、
ポンプのストロークの増加又は減少を行う。
を利用する態様が第４図に示されている。圧力、
トルク又は速度は、図示されていないが従来の変
換器を用いることで検出され、そして変換器によ
つて発生される信号は電子的制御器へ供給されて
所望の圧力、トルク又は速度信号と比較され、そ
して検出された信号と所望の信号との間の差で別
の信号が発生されて制御モジユールへ供給され、
ポンプのストロークの増加又は減少を行う。
本発明に基づく装置の効果は、上述のところか
ら明らかである。即ち本願発明の弁に形成された
スプール弁のばね室を相互に接続し且つタンクポ
ートに接続する流路手段に制限部分が設けられて
いることにより、スプールの動きに対する制動効
果が得られ、パルス列の供給によりオーバーシユ
ートが生ずることもなく、また振動が生ずること
もなしに正確な制御が可能となるものである。
ら明らかである。即ち本願発明の弁に形成された
スプール弁のばね室を相互に接続し且つタンクポ
ートに接続する流路手段に制限部分が設けられて
いることにより、スプールの動きに対する制動効
果が得られ、パルス列の供給によりオーバーシユ
ートが生ずることもなく、また振動が生ずること
もなしに正確な制御が可能となるものである。
第１図は、本発明を具体化した可変容積制御装
置の概略図である。第２図は、本装置に用いられ
たソレノイド制御サーボ要素の縦断面図である。
第３図は、第２図に示されたサーボ要素を拡大し
て示した部分断面図である。第４図は、電子制御
器でもつて差圧力，エンジントルク又はエンジン
速度に応じてポンプ吐出量を制御することができ
る仕方を示すブロツク線図である。 １０……可変容積型ポンプ、１１……可動要
素、１２……変換器、１３……比較器、１４……
電子変調器、１５……制御モジユール、１６……
油圧モータ、１７……ヨーク復帰シリンダ、１８
……リリーフ弁、１９……補償弁、２０……三方
制御弁、２１……ばね室、２２……ばね部材、２
３……流路、２４……オリフイス、２４，３０，
３１，３２，３６，３７……流路、２６ａ……パ
イロツト室、２７……第一ポート、２８……第二
ポート、２９……第三ポート、３３……圧力ポー
ト、３５……タンクポート、３８……供給ポー
ト、４０……スプール、４１……供給ポート部
分、４２，４３……比例型ソレノイド、４２ａ，
４３ａ……ばね部材、４２ｂ，４３ｂ……ばね
室、４５……軸方向流路、４６，４８……半径方
向流路。
置の概略図である。第２図は、本装置に用いられ
たソレノイド制御サーボ要素の縦断面図である。
第３図は、第２図に示されたサーボ要素を拡大し
て示した部分断面図である。第４図は、電子制御
器でもつて差圧力，エンジントルク又はエンジン
速度に応じてポンプ吐出量を制御することができ
る仕方を示すブロツク線図である。 １０……可変容積型ポンプ、１１……可動要
素、１２……変換器、１３……比較器、１４……
電子変調器、１５……制御モジユール、１６……
油圧モータ、１７……ヨーク復帰シリンダ、１８
……リリーフ弁、１９……補償弁、２０……三方
制御弁、２１……ばね室、２２……ばね部材、２
３……流路、２４……オリフイス、２４，３０，
３１，３２，３６，３７……流路、２６ａ……パ
イロツト室、２７……第一ポート、２８……第二
ポート、２９……第三ポート、３３……圧力ポー
ト、３５……タンクポート、３８……供給ポー
ト、４０……スプール、４１……供給ポート部
分、４２，４３……比例型ソレノイド、４２ａ，
４３ａ……ばね部材、４２ｂ，４３ｂ……ばね
室、４５……軸方向流路、４６，４８……半径方
向流路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ポンプ吐出量を制御する可動要素１１を移動
させる油圧モータ１６と； 可動要素の実際の位置に応じた電気信号を生じ
させる変換器１２から成る制御モジユール１５
と； 所望のポンプ吐出量に応じた電気信号を生じさ
せる手段と； 変換器１２からの電気信号と所望の吐出量に応
じた電気信号とを比較して誤差信号を得る手段１
３と； 圧力ポート３３と、タンクポート３５と、 油圧モータ１６に連通する供給ポート３８とを
含む電気制御弁２０と； スプール位置に応じて供給ポート３８及びタン
クポート３５内に流体を流すように作用する部分
４１，４４とを備えたスプール４０と； 前記誤差信号に応答して作動可能であり、前記
スプール４０を適当な位置にシフトさせ、前記油
圧モータ１６を制御するためのソレノイド４２，
４３とを含む、可変容積型ポンプ１０の制御装置
において： 前記制御モジユール１５が、前記誤差信号を、
該誤差信号の大きさに比例するパルス幅を有する
パルス列信号に変換する電子変調器１４を含み； 前記電気制御弁２０が前記スプール４０を中央
中立位置に保持するための一対のバネ手段４２
ａ，４３ａを備えた三方制御弁であり、前記バネ
手段４２ａ，４３ａがバネ室４２ｂ，４３ｂに収
納され； 前記スプール４０に、前記バネ室４２ｂ，４３
ｂを相互に接続し且つ前記タンクポート３５に接
続する制限された流路手段４５〜４８が形成され
ており；さらに、 前記ソレノイド４２，４３が比例型であること
を特徴とする、可変容積型ポンプの制御装置。 ２ 前記制限された流路手段４５〜４８が、軸方
向流路４５と、前記軸方向流路に交差し常時前記
タンクポート３５に連通している半径方向流路４
６と、各々が流路４８を介してバネ室４２ａ，４
２ｂに常時連通する一対の絞り４７とを含むこと
を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の可
変容積型ポンプの制御装置。 ３ 三方補償弁１９がポンプ出口２５と前記電気
制御弁２０と前記油圧モータ１６とに接続され、
前記補償弁１９が過剰ポンプ圧に反応して前記油
圧モータ１６を制御してポンプの吐出量を減少さ
せることを特徴とする、特許請求の範囲第１項又
は第２項に記載の可変容積型ポンプの制御装置。 ４ 前記補償弁１９がスプールと、圧力室２６ａ
と、バネ室２１と、さらにその内部に配置される
バネ２２とを含み、前記バネ室がリリーフ弁１８
に連通する蓄圧室２１ａとして作用することを特
徴とする、特許請求の範囲第３項に記載の可変容
積型ポンプの制御装置。 ５ 前記圧力ポート３３がポンプ出力に接続さ
れ、前記タンクポート３５がタンクに接続され、
前記供給ポート３８が可動要素１１を制御するた
めに油圧モータに接続され、 前記スプール４０が圧力ポート３３と供給ポー
ト３８との間の流体流れを遮断し又は許容するラ
ンド４１を備え、またスプール４０の中央位置に
おいて圧力ポート３３から供給ポート３８とタン
クポート３５の双方に規制された流れを許容する
よう供給ポート３８の開口幅よりも若干狭い幅部
分を有し、 前記流路手段４５〜４８が、概ね軸方向に伸長
してスプールの対向端を相互に接続し、流路４８
を介してバネ室４２ｂ，４３ｂに開口する流路４
５を備え、 概ね軸方向に伸長する前記流路４５，４８が一
対の絞り４７を含み、さらに、 前記スプール４０が、概ね軸方向に伸長する前
記流路４５，４８と前記一対の絞り４７の間にお
いて交差し、前記タンクポート３５に常時連通し
ている半径方向流路４６を含むことを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項に記載の可変容積型ポ
ンプの制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US353529 | 1982-03-01 | ||
| US06/353,529 US4456434A (en) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | Power transmission |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58160577A JPS58160577A (ja) | 1983-09-24 |
| JPH0429879B2 true JPH0429879B2 (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=23389508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58030651A Granted JPS58160577A (ja) | 1982-03-01 | 1983-02-25 | 可変容積型ポンプの制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4456434A (ja) |
| EP (1) | EP0087773B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58160577A (ja) |
| CA (1) | CA1196837A (ja) |
| DE (1) | DE3363141D1 (ja) |
| IN (1) | IN157973B (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4518320A (en) * | 1984-02-03 | 1985-05-21 | Deere & Company | Variable displacement pump system |
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