JPH05141402A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のアクチュエータをそれらの合計最大必
要油量より少ない限界吐出油量を持つ１つの油圧ポンプ
で駆動する油圧システムにおいて、圧力センサを用いず
に吐出圧が所定値以下になると流量制御弁の流量を制限
してこれを介した副アクチュエータへの流量を制限し、
主アクチュエータへの供給量の低下を防止する。 【構成】 可変容量形ポンプ１からの作動油を油圧式サ
スペンション用アクチュエータ５ａ〜５ｄと流量制御弁
８を介して油圧モータ２に供給するものにおいて、吐出
圧が低減すると制限弁１９が備えたピストン４７がスプ
ールを閉じる方向へ押し、油圧モータ２への作動油の供
給を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のアクチュエータ
を１つの油圧ポンプで作動する油圧制御装置に関し、例
えば車両に搭載されて用いられる車両用油圧制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載した複数の油圧制御装置夫々
に個別の油圧ポンプを配設する事は、車両の搭載スペー
ス等の問題上不利であることから、油圧システムを統合
化し、１つのポンプによって複数のアクチュエータ、例
えば冷却ファン用油圧モータ及び油圧式サスペンション
用アクチュエータを作動させる車両用油圧システムが考
えられている。即ち、吐出圧フィードバックによる流量
制御機能を有している可変容量ポンプから、流量制御弁
を介して冷却ファン用油圧モータに作動油が供給される
と共に、圧力制御弁を介して油圧式サスペンション用ア
クチュエータにも作動油が供給されるものである。

【０００３】この時、エンジン使用条件が過酷であり、
且つスラローム運転等が行われ冷却ファン用油圧モータ
及び油圧式サスペンション用アクチュエータ共にその最
大流量を必要とする作動条件においても、流量不足とな
らないようにするためには大容量の油圧ポンプを用いれ
ばよいわけだが、このような大容量の油圧ポンプを配設
する事は車両の搭載スペース上不利であり、省スペース
効果が望めないだけでなく通常走行時の燃費が悪化する
ので、省エネルギ効果も望めず実用的でない。そこで省
スペース化、省エネルギ化を図るために、各アクチュエ
ータの合計最大必要油量より少ない限界吐出油量を持つ
小容量の可変容量形ポンプを用いればよいわけだが、そ
のまま油圧システムに用いたのではいうまでもなく油量
不足が生じてしまう。即ち、このような油圧システムに
あっては、可変容量形ポンプの吐出圧Ｐと吐出流量Ｑと
の関係は、図３に示すような直線Ｌとなり、この場合、
各アクチュエータの合計必要油量が、可変容量形ポンプ
の限界吐出油量ＱMAX 以下、例えば流量Ｑ1 であればこ
れに対応した油圧値Ｐ1 となるが、各アクチュエータの
合計必要油量が流量ＱMAX を越えると、図３の破線で示
すようにポンプの吐出圧Ｐが急激に低下してしまう。す
ると、各アクチュエータへの供給油圧が同時に低下して
しまい、各アクチュエータの性能が同時に低下してしま
うことになる。

【０００４】そこで本出願人は先に特願平２−１５６０
１７号として、図４に示すように可変容量ポンプの吐出
圧を検出する圧力センサ１１０を設けて、吐出圧が所定
値以下になると流量制御弁１０８を絞り、冷却ファン用
油圧モータ１０２への供給を制限する事により油圧式サ
スペンション用アクチュエータ１０５ａ、１０５ｂ、１
０５ｃ、１０５ｄに供給する作動油の量を確保するもの
を提案し、各アクチュエータの性能が同時に低下してし
まう事態を避けることができた。即ち、車両の乗り心地
に大きな影響を与える油圧式サスペンション用アクチュ
エータ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄへの作
動油を確保するため、冷却ファン用油圧モータ１０２へ
の作動油の供給を制限することになるが、油圧式サスペ
ンション用アクチュエータ１０５ａ、１０５ｂ、１０５
ｃ、１０５ｄが最大流量を必要とするような状態は一瞬
であり、すぐに冷却ファン用油圧モータ１０２に作動油
が供給されるのでエンジン冷却水が過度に上昇すること
はない。

【０００５】又、本出願人は別に特願平２−１８２９０
５号で、副アクチュエータの作動を制御する制御弁の上
流側の油圧配管中に絞り弁を設け、吐出圧が下がると自
動的に副アクチュエータへの作動油の供給を中止し、主
アクチュエータへの作動油供給量を確保するというもの
を提示していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特願平２−１５６０１７号に記載される技術は、可変
容量ポンプの吐出圧を検出するための圧力センサが必要
であるため、コストが掛かるという問題があった。

【０００７】又、上述した特願平２−１８２９０５号公
報にしても油圧配管中に新たに絞り弁を設けなければな
らず、スペース効率及び取付作業性が良くないことやコ
ストが掛かるという問題があった。

【０００８】本発明は上記に鑑み、その目的は、ポンプ
の吐出圧を検出するための圧力センサを設けたり、油圧
配管中に絞り弁を設けることなく、ポンプの吐出圧が所
定値以下になると、副アクチュエータに供給する作動油
の流量を制限することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、作動油を供給する１つの油圧ポンプと、こ
の油圧ポンプから分配される作動油によって駆動される
主アクチュエータ及び副アクチュエータと、前記油圧ポ
ンプと前記副アクチュエータとの間に設けられ、副アク
チュエータに供給する作動油の流量を変化させるスプー
ルを具備する流量制御弁と、を備える油圧制御装置にお
いて、前記油圧ポンプ吐出圧を作用させた押圧部材を備
え、該吐出圧が所定値より低下したときに押圧部材が前
記スプールを副アクチュエータへの供給流量を低減させ
る方向に作動させる制限弁を設けたものである。

【００１０】

【作用】上記構成の油圧制御装置にあっては、１つの油
圧ポンプから供給される作動油を副アクチュエータには
作動油の流量を変化させるスプールを具備する流量制御
弁を介して分配し、残りの作動油を主アクチュエータに
分配する。油圧ポンプの吐出量が限界吐出量近傍にな
り、吐出圧が所定値以下になると制限弁が備えた押圧部
材によりスプールは副アクチュエータへの供給流量を低
減する方向に作動され、この結果優先的に作動させたい
主アクチュエータへの作動油の供給量の低下が抑制さ
れ、十分な量の作動油が供給される。

【００１１】

【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は本発明の実施例である車両用油圧制御
装置の構成図である。

【００１２】図１に示す如く可変容量形ポンプ（油圧ポ
ンプ）１によって、流量制御弁８を介して冷却ファン用
油圧モータ（副アクチュエータ）２に作動油が供給され
ると共に、圧力制御弁３を介して、油圧式サスペンショ
ン用アクチュエータ（主アクチュエータ）５ａ、５ｂ、
５ｃ、５ｄにも作動油が供給される。尚、この可変容量
形ポンプ１の吐出圧Ｐと吐出流量Ｑは、各アクチュエー
タ２、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが同時に大量の作動油を
必要としない状態では、図３に示す区間Ａ内でバランス
する。

【００１３】前記流量制御弁８は、冷却ファン用油圧モ
ータ２に供給する作動油の流量を制御する流量制御部１
１と、流量制御部１１の供給圧と出力圧との差が一定に
なるように補償して、冷却ファン用油圧モータ２の負荷
によって制御流量に変化が生じないようにする圧力補償
部１３とを有する。

【００１４】前記流量制御部１１は、ボディ２１内に流
量を変化させるためのスプール１５と、このスプール１
５を作動させる比例ソレノイド１７と、前記可変容量形
ポンプ１の吐出圧が所定値以下になると流量を制限する
ようスプール１５を移動させる制限弁１９とを有してい
る。比例ソレノイド１７はエンジン冷却水の水温を検出
するエンジン水温センサ６からの信号に基づいて指令値
を出すコントローラ７によって制御される。

【００１５】一方、圧力補償部１３は、ボディ６１内に
前記流量制御部１１の供給圧と吐出圧との圧力差に応じ
て移動し、その圧力差が一定になるようにする圧力補償
スプール６３を有する。又、ボディ６１は前記ボディ２
１と図示しないボルト、ナットにより一体的に結合され
ている。

【００１６】図２は、図１に示す流量制御弁８の拡大断
面図である。

【００１７】前記流量制御部１１は、そのボディ２１内
の長手方向に沿って円筒状の挿通孔２５を有し、この挿
通孔２５内をスプール１５が軸方向に摺動できるように
なっている。又、このボディ２１には、挿通孔に連通す
る供給ポート２７、出力ポート２９が夫々所定位置に形
成されている。

【００１８】スプール１５は、その両端部に形成された
ランド１５ａ、１５ｂ、中央部に形成された環状溝１５
ｃとを有し、図中最も右側にあるときは、ランド１５ａ
により供給ポート２７と出力ポート２９との連通は断た
れ、図中左側へ移動するとその連通開度は大きくなる。

【００１９】又、スプール１５の軸方向両端に面して油
室３１、３３が夫々形成され、油室３１にスプール１５
を供給ポート２７と出力ポート２９との連通開度を減少
させる方向に押圧する所定バネ定数のスプリング２３を
挿入している。

【００２０】前記比例ソレノイド１７は、前記油室３３
側に設けられていて、前記ボディ２１内に穿設された挿
通孔３５内を移動可能なプランジャ３７と、励磁コイル
３９とを備えている。プランジャ３７には作動子４１が
固着され、その作動子４１がボディ２１壁面の孔４２を
遊挿して油室３３に延設され、その先端部でスプール１
５を付勢可能になっている。励磁コイル３９には図１に
示したコントローラ７からの電流値でなる指令信号ｉが
供給され、プランジャ３７は指令信号に比例した推力を
発生し、スプール１５をスプリング２３とは反対方向、
即ち供給ポート２７と出力ポート２９との連通開度を増
加する方向に押圧する。

【００２１】前記制限弁１９は、前記油室３１側に設け
られていて、前記ボディ２１に穿設された挿通孔４５
と、この挿通孔４５内を移動可能なピストン（押圧部
材）４７と、該ピストン４７を油室３１側に押圧する所
定バネ定数のスプリング４９とを備えている。ピストン
４７の軸方向両端面と挿通孔４５の両壁面との間には油
室５１、５３が形成されており、油室３１側の油室５３
は後述する供給ポート５５と油路９８によって連通され
ていて、可変容量ポンプ１の吐出圧が直接ピストン４７
に作用し、スプリング４９と反対方向、即ち図中左方向
へ押圧するようにしている。尚、可変容量ポンプ１の吐
出圧が図３に示すＰ2 以下になると前記スプリング４９
の押圧力が勝り、ピストン４７を油室５３が減少するよ
う摺動させる。一方、油室５１を形成する挿通孔４５の
壁面には、可変容量ポンプ１が吐出圧Ｐ2 以上の時、ピ
ストン４７の摺動によって所定体積以下にならないよう
に、ピン５７が設けられている。又、油室５３を形成す
る軸方向端面には作動子６１が固着され、ボディ２５壁
面の孔６２を遊挿して油室３１に延設されている。その
先端部は油室５３の体積が最大の時にはスプール１５と
当接せず、所定体積以下になると当接し、スプリング４
９の押圧力によりスプール１５を供給ポート２７と出力
ポート２９との連通開度を減少する方向へ押圧する。

【００２２】前記圧力補償部１３は、そのボディ６１内
の長手方向に沿って円筒状の挿通孔６７を有し、この挿
通孔６７内をスプール６３が軸方向に摺動できるように
なっている。又、このボディ６１には挿通孔６７に連通
する供給ポート５５と、出力ポート９１とが夫々所定位
置に形成されている。この出力ポート９１は前記供給ポ
ート２７と連通されている。

【００２３】スプール６３は、その両端部に形成された
ランド６３ａ、６３ｂと、中央部に形成された環状溝６
３ｃとを有し、図中最も右側にある時は、供給ポート５
５と出力ポート９１との連通開度は最大で、図中左側に
移動するとその連通開度は減少する。

【００２４】又、スプール６３の軸方向両端に面して、
端面圧力室７１、７３が夫々形成され、端面圧力室７１
にスプール６３を供給ポート５５と出力ポート９１との
連通開度を減少させる方向に押圧する所定バネ定数のス
プリング６５を挿入している。

【００２５】又、前記出力ポート２９と端面圧力室７１
とは油路９９によって連通されており、前記出力ポート
９１と端面圧力室７３とは油路９７によって連通されて
いる。

【００２６】以上の構成により可変容量ポンプ１の吐出
圧Ｐと吐出流量Ｑが、図３に示す区間Ａ内でバランスし
ているときは、流量制御弁８によってコントローラ７の
指令値に応じた流量を冷却ファン用油圧モータ２に供給
できると共に、油圧式サスペンション用アクチュエータ
５ａ〜５ｄにも圧力制御弁を介して必要な流量を供給で
きる。この時圧力補償部１３によって冷却ファン用油圧
モータ２の負荷にかかわらず流量制御部１１の供給ポー
ト２７と出力ポート２９との圧力差を一定にして、定量
の流量を供給できる。

【００２７】又、油圧サスペンション用アクチュエータ
５ａ〜５ｄは圧力制御弁３で制御された油圧により、正
常に駆動される。この時制限弁１９の油室５３には、吐
出圧Ｐ2 以上の圧が作用しているためピストン４７は図
中左方向に押圧され、その位置は変化しない。

【００２８】各アクチュエータ２、５ａ〜５ｄが同時に
大量の作動油を必要とし、図３に示す区間Ａ内でバラン
スできなくなると可変容量ポンプ１の吐出圧Ｐが所定値
Ｐ2以下になり、制限弁１９のピストン４７を図１及び
図２中左方向に押す力が減り、スプリング４９によって
ピストン４７を図中右方向に押す力が勝るためピストン
４７は図中右方向へ移動する。このピストン４７が所定
値以上移動するとスプール１５の端面に作動子６１が当
接し、スプール１５を図中右方向へ移動させ、この結果
供給ポート２７と出力ポート２９との連通を制限する。
このため冷却ファン用油圧モータ２への作動油の供給量
が低減し、その分だけ圧力制御弁３に作動油が供給され
る。即ち、冷却ファン用油圧モータ２より優先的に作動
させたい油圧サスペンション用アクチュエータ５ａ〜５
ｄへの作動油の供給量を確保できるため、これを正常に
駆動することができ、車両の乗り心地の悪化を防ぐこと
ができる。もちろんこの間は冷却ファン用油圧モータ２
に供給される作動油の量は低減するが、油圧式サスペン
ション用アクチュエータ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが最大
流量を必要とするような状態は一瞬であり、又冷却ファ
ン用油圧モータ２への供給量の低減によってすぐに吐出
圧はＰ2 以上になるため、ピストン４７はもとの位置に
戻り、エンジン冷却水が過度に上昇することはない。

【００２９】以上説明したように、本実施例において
は、従来可変容量ポンプの吐出圧を検出するための圧力
センサを設け、その検出値から吐出圧が所定値以上に低
減したと判断した場合、副アクチュエータへの供給を低
減していたものに比べ、吐出圧を検出するセンサを必要
としないのでコストを低減できる。

【００３０】又、従来副アクチュエータに至る油圧配管
中に絞り弁を設け、吐出圧が所定値以下になるとこの副
アクチュエータへの供給を低減するようにしていたもの
に比べ、流量制御弁内に制限弁を設けただけの構造なの
で、スペース効率及び取付作業性がよくなりコストも低
減できる。

【００３１】ところで、本実施例においては油圧ポンプ
として可変容量形ポンプを用いたものについて説明した
が、これに限らず、固定容量形ポンプを用いてもよい。

【００３２】又、本実施例においては主アクチュエータ
として油圧式サスペンション用アクチュエータ、副アク
チュエータとして冷却ファン用油圧モータを用いている
が、これに限るものではなく任意の油圧制御システムに
適用できることは言うまでもない。更に又、主アクチュ
エータ及び副アクチュエータは夫々複数のアクチュエー
タ群で構成してもよい。要するに優先順位の低いアクチ
ュエータに至る油圧配管中に油圧低下により作動する制
限弁を持った流量制御弁を備えていればよい。又、流量
制御弁は、ロータリタイプのスプールを持ったものでも
よい。

【００３３】又、押圧部材としてピストンを用いたが、
これに限らず、吐出圧が低減したときにスプールを押圧
できるものであればなんでもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の油圧
制御装置にあっては油圧ポンプの吐出量が限界吐出量近
傍になり、吐出圧が所定値以下になると制限弁が備えた
押圧部材によりスプールを副アクチュエータへの流量を
制限するように作動させ、優先的に作動させたい主アク
チュエータへの作動油の供給量の低下が抑制され、十分
な量の作動油が供給されるので、油圧システムの統合化
による省エネルギ効果を満足し、且つ複数のアクチュエ
ータの性能が同時に低下してしまうのを防止できると共
に、従来圧力センサを用いて吐出圧を検出し、その検出
値に応じて流量制御弁の流量を制御していたものや、副
アクチュエータに至る油圧配管中に絞り弁を設け吐出圧
が下がると副アクチュエータへの作動油の供給を低減す
るようにしていたものに比べコストを低減でき、スペー
ス効率及び取付作業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である車両用油圧制御装置の構
成図である。

【図２】図１に示す流量制御弁の拡大断面図である。

【図３】吐出圧Ｐと吐出流量Ｑとの関係を示すグラフで
ある。

【図４】従来の車両用油圧制御装置の構成図である。

【符号の説明】

１…可変容量形ポンプ（油圧ポンプ）、２…冷却ファン
用油圧モータ（副アクチュエータ）、５ａ〜５ｄ…油圧
式サスペンション用アクチュエータ（主アクチュエー
タ）、８…流量制御弁、１５…スプール、１９…制限
弁、４７…ピストン（押圧部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作動油を供給する１つの油圧ポンプと、 この油圧ポンプから分配される作動油によって駆動され
   る主アクチュエータ及び副アクチュエータと、 前記油圧ポンプと前記副アクチュエータとの間に設けら
   れ、副アクチュエータに供給する作動油の流量を変化さ
   せるスプールを具備する流量制御弁と、を備える油圧制
   御装置において、 前記油圧ポンプ吐出圧を作用させた押圧部材を備え、該
   吐出圧が所定値より低下したときに押圧部材が前記スプ
   ールを副アクチュエータへの供給流量を低減させる方向
   に作動させる制限弁を設けたことを特徴とする油圧制御
   装置。