JP2768033B2 - Control device for positive displacement pump - Google Patents

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 an apparatus for controlling the displacement and the discharge 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 A positive displacement pump preferably discharges a minimum amount required by a device to be operated at a future discharge pressure in order to save pump driving energy. As a capacity control device for that purpose, the applicant of the present invention has previously described Japanese Patent Application No. 2-85.
As described in No. 06, a pump in which the opening degree of a suction passage of a pump is adjusted to control the displacement of the pump has been proposed. In this displacement control device, the valve means receives the pump discharge pressure as the displacement control pressure and responds thereto, receives the discharge pressure control force in a direction opposite to the displacement control pressure, and responds thereto. The opening degree of the suction passage for sucking the working fluid is controlled so that the force and the discharge pressure control force are balanced. With this opening degree control, the pump capacity is controlled in accordance with the pump discharge pressure to conform to the required capacity of the device operated by the pump discharge pressure, and the pump discharge pressure is arbitrarily changed by the discharge pressure control force to operate the operating device. 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を切欠くことにより図
６の２次曲線的な特性を実現する。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. 5, and in a region with a small opening area, the flow rate change amount with respect to the area change is large. The amount of change in the flow rate becomes excessive with respect to the minute displacement, and the flow control characteristics of the spool valve become unstable. In order to improve this unstable phenomenon, for example, the spool opening area with respect to the spool stroke may be changed in a quadratic curve as shown by a solid line in FIG. 6, and more specifically, by notching the spool end face in FIG. Is realized.

【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２
mm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。[0004] However, when the pump is configured so that the spool end face is notched so as to have the above characteristics, the stroke until the spool opening area reaches a predetermined area is undesirably increased as compared with the case where there is no notch indicated by a dotted line in FIG. Would. The increase in the stroke is caused by the fact that the maximum value of the stroke of the electromagnetic proportional solenoid for moving the spool is usually 2
Since the diameter is about mm, it cannot be absorbed, so the spool diameter must be increased. However, when the spool diameter is increased, the control accuracy of the flow characteristic with respect to the displacement control pressure (pump discharge pressure) is reduced due to an increase in friction, the spring acting as a reaction force of the force due to the displacement control pressure is enlarged, and the inertial mass of the spool is further increased. A problem arises in that the response is deteriorated by the increase in

【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 problem 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、前記弁手段を前記容量制御圧に対し
並列に複数組設け、夫々の開度制御特性を互いに異なる
ものにして、前記複数組の弁手段のスプール開口面積の
合計に対する吐出流量特性がほぼリニアな特性になるよ
うにしたことを特徴とするものである。For this purpose, a control device for a displacement pump according to the present invention receives a pump discharge pressure as a displacement control pressure, responds to the displacement control pressure, and opposes the displacement control pressure. A displacement pump which is responsive to the discharge pressure control force to determine the opening degree of the pump, and which controls the opening degree of the suction passage by the valve means to control the flow rate. A plurality of sets of means are provided in parallel with the displacement control pressure, and the opening degree control characteristics of each set are different from each other, so that the discharge flow rate characteristics with respect to the sum of the spool opening areas of the plurality of sets of valve means become substantially linear. It is characterized by doing so.

【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容
量制御圧としてのポンプ吐出圧に対し並列に設けた複数
組の弁手段は、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（スプールストロークに対するスプール開
口面積特性）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
で示す特性に近似するほぼ２次曲線的な開度制御特性が
得られるため、前記複数組の弁手段のスプール開口面積
の合計に対する吐出流量特性がほぼリニアな特性にな
り、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。According to the present invention, while the positive displacement pump performs a predetermined pumping operation by sucking and discharging the working fluid from the suction passage, the opening of the suction passages is individually controlled to set the displacement control pressure. A plurality of sets of valve means provided in parallel with the pump discharge pressure receive the pump discharge pressure as the displacement control pressure and receive the discharge pressure control force in a direction opposite to the displacement control pressure, so that the opening forces are balanced. The opening degree of the suction passage is controlled. At this time, since the respective valve means have their respective opening control characteristics (spool opening area characteristics with respect to the spool stroke) different from each other, the above opening control characteristics are used as the opening control characteristics of the entire pump. An overlap is obtained. Therefore, by appropriately setting the opening control characteristics of the valve means, it is possible to obtain an almost quadratic opening control characteristic that approximates the characteristic shown by the solid line in FIG. 6 without increasing the size of the valve as the stroke increases. As a result, the discharge flow rate characteristics with respect to the sum of the spool opening areas of the plural sets of valve means become substantially linear, and a positive displacement pump having stable flow rate 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 of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a control device 2 of the present invention applied to a fixed cylinder type radial piston pump 1. The pump 1 includes a pump housing 3, through which the pump drive shaft 4 is rotatably supported by bearings 5, 6. An eccentric cam 4a is attached to the shaft 4 between these bearings.
And the 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 arranged on the outer periphery of the ring 8 at equal intervals in the circumferential direction. . Each radial piston 9 is slidably fitted in a corresponding fixed cylinder 10 formed in the pump housing 3 by extending in the radial direction of the eccentric cam ring 8. An external opening end of the fixed cylinder 10 is closed by a plug 11, and a discharge chamber 12 is defined between the plug 11 and the radial piston 9. Each radial piston 9 has a closed-end sleeve shape at the end close to the eccentric cam ring 8, and is pressed against the eccentric cam ring 8 by a spring 13. A side port 14 is formed on the peripheral wall of each radial piston 9 at a position where the radial piston 9 protrudes and retracts in 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16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20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 figure is a power supply end, and a portion of the pump drive shaft 4 close to the power supply end is sealed to the pump housing 3 by a seal 15. The other end of the pump drive shaft 4 is sealed with a seal 17 to a passage member 16 attached to the pump housing 3. The passage member 16 has a suction passage 18 and a discharge passage 19, and the discharge passages 19 are formed in the same number as the fixed cylinders 10. The suction passage 18 communicates with the suction chamber 7 through a communication port 20 formed in the pump housing 3, 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 the pressure of the valve exceeds the valve opening pressure.
, The working fluid is supplied from this port to the discharge passage 19, and no working fluid is allowed in the opposite direction. An end cover 23 is attached to the side of the passage member 16 far from the pump housing 3 and all the discharge passages 19
And a discharge port 25 reaching the groove. Connected to the discharge port 25 is an accumulator 26 for accumulating pressure from now on and an operating pressure circuit 28 having a pressure operating device 27 operated by the pressure.

【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 described.
The control device 2 operates from the reservoir 29 to the suction circuits 30-1, 30-
It adjusts the amount of the working fluid that has reached 2 and flows into the suction passage 18, and includes spool valves 31-1 and 31-2 as valve means. As shown in FIG. 2, which is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, these spool valves have a spool 33 fitted slidably in the axial direction (the left-right direction in the drawing) in the valve bodies 32, 50. As shown below, only the characteristics of the springs 37-1 and 37-2 are different. The valve body 32 is screwed to the left end of the valve body 50, and an axial cutout 32a for guiding the feedback plunger 39 is formed inside the valve body 32. Valve body 50
As shown in FIG. 3 (a) and its BB sectional view and CC sectional view FIGS. 3 (b) and 3 (c), the suction circuits 30-1, 30-
2, an axial sleeve 51 to which the spool 33 is fitted, an oil passage 53 communicating the inlet chamber 34 with a circumferential groove 52 provided in the sleeve 51, and a suction passage 18. An outlet chamber 35 to be formed and an oil passage 55 for communicating the outlet chamber 35 with a circumferential groove 54 provided in the sleeve 51 are formed. As shown in FIG. 1, the spool 33 fitted to the valve body 50 provides between the inlet chamber 34 and the outlet chamber 35 a variable throttle 36 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33a 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。2, a notch 33a is provided at the right end of the spool 33 inside the sleeve 51 of the valve body 50, and a spring 37-1 for urging the spool 33 in the direction of increasing the opening of the variable throttle 36. , 37-2. Spring 37-1, 37-2
Has a spring constant and a set force which are individually set, and these springs 37-1 and 37-2 control the spool valve 31-.
The opening control characteristics 1 and 31-2 are set to be different from each other. In order to individually set the opening control characteristics of the spool valves 31-1, 31-2, instead of making the characteristics of the springs 37-1, 37-2 different, the spool diameters may be made different. . Further, a feedback plunger 39 is abutted on the left end of the spool 33 in the figure, and the capacity control pressure circuit 40-1,
By 40-2, the pump discharge pressure in the working pressure circuit 28 is made to act as a displacement control pressure.

【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45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 provided near the right end of the spool 33 of the spool valve in the figure. This electromagnetic solenoid
Reference numeral 43 denotes a case 44 which is screwed to the spool valve main body 32 and accommodates the coil 45 therein. Then, a slidable push rod 46 that penetrates through the center of the coil 45 and receives an electromagnetic force corresponding to the amount of electricity to the coil 45 to the left in the drawing is abutted against the right end of the spool 33 in the drawing. The amount of current supplied to the coil 45 is determined by a controller 48 that commands the upper limit of the operating pressure of the pressure operating device 27 according to the input information 47.
And the amount of energization is made to correspond to, for example, the operating pressure command upper limit value of the device 27 or the pump discharge pressure obtained by adding a pressure loss due to the pipe resistance thereto.

【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 described. First, the pump operation will be described. The pump driving shaft 4 is rotated by the power supplied thereto, and the eccentric cam 4a integral with the shaft 4 connects each radial piston 9 via the ring 8 to the fixed cylinder 10
Reciprocate within. 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 region away from the axis of the pump drive shaft 4. When the working fluid reaches or exceeds the opening pressure of the delivery valve 22,
Discharged into the discharge passage 19 while opening 22. The working fluid discharged into each passage 19 in this way gathers in the groove 24, reaches the working pressure circuit 28 from the discharge port 25, is accumulated in the accumulator 26, and is used for the operation of the device 27. On the other hand, each radial piston 9 allows the working fluid in the suction chamber 7 to flow into the discharge chamber 12 from the side port 14 after the side port 14 opens to the suction chamber 7 during the stroke toward the axis of the pump drive shaft 4. To prepare for the next ejection.
At this time, the working fluid in the reservoir 29 enters the suction chamber 7 with the suction circuits 30-1 and 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, Variable aperture 36, exit chamber 35,
It is replenished via 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27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 displacement control will be described. During the above-described pumping operation, the displacement of the pump from the port 25 is controlled as follows. The pump discharge pressure in the working pressure circuit 28 passes through the capacity control pressure circuits 40-1 and 40-2, and the spool valve 31-
Notches 1 and 31-2 provided inside the valve body 32, respectively.
It is guided to 32a and acts on the feedback plunger 39 to stroke it to the right in the figure. Due to the stroke of the feedback plunger 39, a force is applied to the left end of the spool 33 by the pump discharge pressure, and the force acts in a direction to close the spool valves 31-1 and 31-2 (decrease the opening). I do. The spool 33 has the right end of the drawing showing the spring force of the springs 37-1 and 37-2 and the electromagnetic force from the push rod 46 (which is controlled by the controller 48 and is determined by the amount of current supplied to the coil 45). It is acted in the opposite direction and stops at a position where the force due to the pump discharge pressure and the force due to the spring force and the electromagnetic force are balanced. The pressure in the circuit 28 (pump discharge pressure) decreases while the pressure actuator 27 requires a greater amount of working fluid for its operation. At this time, the pressure in the circuit 28 is set as the capacity control pressure and the plunger 39 is used.
The spools 31-1 and 31-2 input through the spool 37 move the spool 33 from the above-mentioned equilibrium state by the pressure drop to the left by the electromagnetic force from the spring 37 and the push rod 46.
The opening of the variable throttle 36 is increased. Therefore, the working fluid suction limit from the reservoir 29 to the suction chamber 7 is increased, and the capacity of the working fluid supply from the suction chamber 7 to the discharge chamber 12, that is, the pump discharge flow rate is correspondingly increased.
Can be adapted. Meanwhile, pressure actuated equipment
The pressure in the circuit 28 (pump discharge pressure) increases when the 27 is not operating or in an operating state that requires only a small amount of working fluid. At this time, the spool valves 31-1, 31-2
Causes the spool 33 to move rightward in the figure due to the increase in the pressure, thereby reducing the opening of the variable throttle 36. Therefore, the working fluid supply capacity from the reservoir 29 to the suction chamber 7, and hence the pump discharge flow rate, is reduced, and this can be suppressed to the required amount required by the pressure operating device 27. According to the above displacement control, the upper limit value of the pump discharge amount, which increases as the pump rotational speed (the rotational speed of the shaft 4) increases, can be controlled so as to conform to the required flow rate of the device 27, and the pump drive torque is required. Minimization can prevent waste of pump driving 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、スプール弁31−１および31−２のスプール開口面積
の合計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, in such a capacity control, in the configuration of the present embodiment, the springs 37-1 of the spool valves 31-1 and 31-2 are used.
Since the characteristics (spring constant, set force) of the spool valves 1 and 37-2 are set differently, for example, the characteristics of the spool opening area with respect to the spool stroke in the spool valve 31-1 having the spring 37-1 are shown in FIG. When the characteristic of the spool opening area with respect to the spool stroke of the spool valve 31-2 having the spring 37-2 is set to the dotted line in FIG. 4, the pump 1 as a whole has a substantially quadratic curve shown by the solid line in FIG. This is a desired characteristic that is close to the quadratic curve characteristic shown by the solid line in FIG. Therefore, the discharge flow rate with respect to the sum of the spool opening areas of the spool valves 31-1 and 31-2 is changed from the quadratic curve characteristic shown in FIG. 5 to a substantially linear characteristic, and the spool flow rate becomes stable over the entire spool stroke. Since the discharge flow rate can be controlled and the spool stroke is not increased, it is possible to eliminate various problems associated with the increase in the diameter of the spool in the conventional example.

【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46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37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 described. The controller 48 instructs the upper limit of the operating pressure of the pressure operating device 27 based on the input information 47. In addition, the controller 48 outputs a current corresponding to the upper limit of the operating pressure. Supply to coil 45. This current is set to a current value corresponding to a pressure value obtained by adding a pressure loss due to the pipe resistance to the upper limit so that the inside of the working pressure circuit 28 becomes the above upper limit. That is, when the controller 48 instructs to increase the operating pressure upper limit value of the pressure operating device, the amount of current to the coil 45 increases accordingly. At this time,
The electromagnetic solenoid 43 increases the leftward electromagnetic force from the push rod 46 to the spool 33 in the drawing. Accordingly, the force of the illustrated rightward pump discharge pressure on the spool 33 and the force of the illustrated leftward spring 37 and the above-described electromagnetic force on the spool 33 are balanced by a higher pump discharge pressure, and the pump discharge pressure is increased by the pressure. It can be adapted to the operating pressure upper limit value of the operating device 27, and it is possible to prevent the pump discharge pressure from becoming excessive with respect to the required pressure and wasting pump driving energy. Accordingly, 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-described example, and it is needless to say that various modifications can be made.
For example, in this embodiment, an example is shown in which a fixed cylinder type radial piston is used as a positive displacement pump, but a positive displacement pump which performs suction and discharge by the action of a rotary 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
容量制御圧に対し並列になるよう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に実線で示す特性に近似するほぼ２次曲線的な開度制
御特性が得られるため、前記複数組の弁手段のスプール
開口面積の合計に対する吐出流量特性がほぼリニアな特
性になり、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。As described above, the control device of the displacement pump according to the present invention uses a plurality of sets of valve means having different opening control characteristics in parallel with the displacement control pressure as described above. By appropriately setting the opening control characteristics of the means, it is possible to obtain an almost quadratic opening control characteristic close to the characteristic indicated by the solid line in FIG. 6 without increasing the size of the valve accompanying an increase in stroke. The discharge flow rate characteristics with respect to the sum of the spool opening areas of the plurality of sets of valve means become substantially linear, and a positive displacement pump having stable flow rate control characteristics can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the 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 one embodiment of a 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 line AA of FIG.

【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。3 (a) is a sectional view on the axis of the valve body of the embodiment, FIG. 3 (b) is a sectional view taken along line BB of FIG. 3 (a), and FIG. 3 (c) is a sectional view taken along line CC of FIG. It is.

【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 characteristics of a spool opening area with respect to a spool stroke in 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 characteristics of a discharge flow rate with respect to a 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 characteristics of a spool opening area with respect to a 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 (volume 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)

(57)【特許請求の範囲】(57) [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、 前記弁手段を前記容量制御圧に対し並列に複数組設け、
夫々の開度制御特性を互いに異なるものにして、前記複
数組の弁手段のスプール開口面積の合計に対する吐出流
量特性がほぼリニアな特性になるようにしたことを特徴
とする、容積ポンプの制御装置。The pump discharge pressure is input as a displacement control pressure and is responsive to the displacement control pressure, and is also responsive to a discharge pressure control force opposing the displacement control pressure to determine an opening degree. A volume pump having a valve means for controlling the opening degree of the suction passage by the valve means to control the flow rate.
A control device for a positive displacement pump, characterized in that the respective opening degree control characteristics are different from each other so that the discharge flow rate characteristics with respect to the sum of the spool opening areas of the plurality of sets of valve means are substantially linear. .