JP2578371B2 - 可変容量ポンプの容量制御装置 - Google Patents

可変容量ポンプの容量制御装置

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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を制御する装置としては、例え
ば第6図に示すように吐出圧と負荷圧の差が一定となる
ように制御するものが知られている。
すなわち、可変容量ポンプ1の容量調整部材2を大ピ
ストン3で容量小方向に作動し、小ピストン4で容量大
方向に作動させ、大ピストン3の受圧室3aをロードセン
シング弁5でタンク側と吐出路1aとに接続制御し、小ピ
ストン4の受圧室4aを吐出路1aに接続する。
前記ロードセンシング弁5は吐出路1aの圧力、つまり
吐出圧P1で連通面積大方向に押され、操作弁6の出口側
の圧力、つまり負荷圧PLSで連通面積小方向に押される
ようになり、吐出圧P1と負荷圧PLSの差(P1−PLS)が大
きくなると大ピストン3の受圧室3aの圧力を大きくして
容量調整部材2を容量小方向に作動して1回転当りの吐
出流量を減少して吐出圧P1を低下させ、吐出圧P1と負荷
圧PLSの差(P1−PLS)が小さくなると大ピストン3の受
圧室3aの圧力を小さくして容量調整部材2を容量大方向
に作動して1回転当りの吐出流量を増加し吐出圧P1を高
くするように制御動作し、これによって吐出圧P1と負荷
圧PLSの差(P1−PLS)を常に一定となるように可変容量
ポンプ1の容量を制御している。
第6図において、7は圧力補償弁、8は高い方の負荷
圧を検出するシャトル弁であり、複数の操作弁6を同時
操作した時には高い方の負荷圧をシャトル弁8で検出し
て前記ロードセンシング弁5及び各圧力補償弁7に作用
するようにしてある。
〔発明が解決しようとする課題〕
かかる容量制御装置であると、吐出圧P1と負荷圧PLS
の差が一定となるように制御されるので、操作弁6の開
度が一定であればエンジン9の回転数が変化しても単位
時間当りの吐出流量は変化しない。
例えばエンジン9の回転数が低下して可変容量ポンプ
1の回転数が低下して単位時間当りの吐出流量が減少す
ると、吐出圧P1と負荷圧PLSの差が小さくなり、小ピス
トン4で容量調整部材2を容量大方向に作動して1回転
当り吐出流量を大として単位時間当りの吐出流量を増大
し、前記吐出圧P1と負荷圧PLSの差を一定とするから、
エンジン9の回転数が変化しても単位時間当りの吐出流
量は変化しない。例えば、操作弁開度最大の時に第7図
Aで示すように一定となる。
このために、例えば建設機械の作業機用油圧回路とし
た場合にエンジン回転数を変更しても仮に操作弁6の開
度が一定であった場合に作業機用アクチュエータに供給
される流量が一定となって作業機速度が変化しないの
で、エンジン回転数を低くしても、高くしても作業機速
度が同一となってしまうから、作業機を微速動作して精
度の高い作業ができない。
例えば、パワーショベルによる管の吊り下げ埋設作業
や法面仕上げ作業を実施できない。
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〕
(手段) エンジン9で駆動される可変容量ポンプ1の容量調整
部材2を大ピストン3で容量小方向に作動し、小ピスト
ン4で容量大方向に作動させ、大ピスントン3の受圧室
3aをロードセンシング弁5でタンク側と可変容量ポンプ
1の吐出路1aとに接続制御し、小ピストン4の受圧室4a
を前記吐出路1aに接続し、 前記ロードセンシング弁5は吐出路1aの圧力(吐出圧
P1)で吐出路1aと大ピストン3の受圧室3aとの連通面積
大方向に押され、負荷圧PLSで前記連通面積小方向に押
されるようになり、吐出圧P1と負荷圧PLSの差(P1
PLS)が大きくなると大ピストン3の受圧室3aの圧力を
大きくして容量調整部材2を容量小方向に作動して可変
容量ポンプ1の1回転当りの吐出流量を減少して吐出圧
P1を低下させ、吐出圧P1と負荷圧PLSの差(P1−PLS)が
小さくなると大ピストン3の受圧室3aの圧力を小さくし
て容量調整部材2を容量大方向に作動して可変容量ポン
プ1の1回転当りの吐出流量を増加し吐出圧P1を高くす
るように制御動作し、これによって吐出圧P1と負荷圧P
LSの差(P1−PLS)を常に一定となるように可変容量ポ
ンプ1の容量を制御する装置において、 前記エンジン9の回転数を検出する回転センサ12と、
この回転センサ12で検出したエンジン回転数に基づいて
エンジン高速回転時に圧油を出力する圧油発生源11と、
圧油が供給されることで前記ロードセンシング弁5を吐
出路1aと大ピストン3の受圧室3aとの連通面積小方向に
押す補助受圧部10を設け、 前記圧油発生源11の出力側を前記補助受圧部10に接続
したことを特徴とする可変容量ポンプの容量制御装置。
(作 用) これにより、エンジン9が高速回転の時には補助受圧
部10に圧油が供給されてロードセンシング弁5が吐出路
1aと大ピストン3の受圧部3aとの連通面積小方向に押さ
れ、可変容量ポンプ1の容量は吐出圧P1と負荷圧PLS
差に基づく容量よりも大きくなる。
〔実 施 例〕
第1図に示すように、ロードセンシング弁5は第1受
圧部51の圧油で連通面積大方向に押され、第2受圧部52
と補助受圧部10の圧油で連通面積小方向に押されるよう
になり、第1受圧部51はポンプ吐出路1aに接続し、第2
受圧部52はシャトル弁8の出口側に接続し、補助受圧部
10は圧油発生源11に接続している。
該圧油発生源11はエンジン9の回転数の検出する回転
センサ12の検出回転数に比例した圧油を発生する。
例えば、エンジン9で駆動される固定容量ポンプの吐
出路にリリーフ弁を設け、そのリリーフ弁のセット圧を
回転センサ12の検出回転数に比例して設定し、第2図の
ように変化するようにしてある。
しかして、ロードセンシング弁5は吐出圧P1と負荷圧
PLS+圧油発生源11の圧油、つまり補助受圧部10推力の
差によってポンプ吐出路1aと大径ピストン受圧室3aとの
連通面積をコントロールすることで、その差が一定とな
るように可変容量ポンプ1の1回転当り吐出流量を制御
する。
このようであるから、エンジン9を高速回転とすると
圧油発生源11の圧油が高くなり、吐出圧P1と負荷圧PLS
+補助受圧部10推力の差が小さくなってロードセンシン
グ弁5のポンプ吐出路1aと大径ピストン受圧室3aとの連
通面積がと小なるので、大径ピストン受圧部3aの圧力が
低下し容量調整部材2が容量大方向に作動して1回転当
りの吐出流量が増大して単位時間当りの吐出流量が大と
なる。
また、エンジン9を低速回転とすると圧油発生源11の
圧油が低圧となって補助受圧部10推力が小となり、吐出
圧P1と負荷圧PLS+補助受圧部10推力の差が大となって
ロードセンシング弁5のポンプ吐出路1aと大径ピストン
受圧部3aとの連通面積が大となるので、大径ピストン受
圧室3aの圧力が高くなり容量調整部材2が容量小方向に
作動して1回転当りの吐出流量が減少し単位時間当りの
吐出流量が小となる。
このようであるから、操作弁6の開度が一定であれば
可変容量ポンプ1の吐出流量はエンジン回転数に比例し
て値となり、操作弁6の開度が一定である場合の供給流
量が第3図のようにエンジン回転数に比例した値となる
ので、例えば、作業機用油圧回路とした場合に作業機速
度をエンジン回転数に比例した速度にできる。
前記圧油発生源11の圧油は第4図のように所定回転数
N1以上で高圧となるようにしても良く、このようにすれ
ば操作弁6よりの供給流量は第5図のように所定回転数
以上で増大する。
〔発明の効果〕
エンジン9が高速回転の時にはロードセンシング弁5
が吐出路1aと大ピストン3の受圧部3aとの連通面積小方
向に切換えられて可変容量ポンプ1の容量は吐出圧P1
負荷圧PLSの差に基づく容量よりも大きくなる。
したがって、可変容量ポンプ1の吐出路に設けた操作
弁の開度が一定であれば、エンジンが高速回転と低速回
転の時の供給流量の差を大きくでき、エンジンを低速回
転のすることで供給流量を少なくして操作機を微速動作
して精度の高い作業ができるから、パワーショベルによ
る管の吊り下げ埋設作業、法面仕上げ作業を実施でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す油圧回路図、第2図はエ
ンジン回転数と圧油の関係を示す図表、第3図はエンジ
ン回転とポンプ吐出流量の関係す図表、第4図は変形例
におけるエンジン回転数と圧油の関係を示す図表、第5
図はその時のエンジン回転数とポンプ吐出流量の関係を
示す図表、第6図は従来例の油圧回路図、第7図はその
エンジン回転数とポンプ吐出流量の関係を示す図表であ
る。 1は可変容量ポンプ、2は容量変更部材、5はロードセ
ンシング弁、9はエンジン。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン9で駆動される可変容量ポンプ1
    の容量調整部材2を大ピストン3で容量小方向に作動
    し、小ピストン4で容量大方向に作動させ、大ピスント
    ン3の受圧室3aをロードセンシング弁5でタンク側と可
    変容量ポンプ1の吐出路1aとに接続制御し、小ピストン
    4の受圧室4aを前記吐出路1aに接続し、 前記ロードセンシング弁5は吐出路1aの圧力(吐出圧
    P1)で吐出路1aと大ピストン3の受圧室3aとの連通面積
    大方向に押され、負荷圧PLSで前記連通面積小方向に押
    されるようになり、吐出圧P1と負荷圧PLSの差(P1
    PLS)が大きくなると大ピストン3の受圧室3aの圧力を
    大きくして容量調整部材2を容量小方向に作動して可変
    容量ポンプ1の1回転当りの吐出流量を減少して吐出圧
    P1を低下させ、吐出圧P1と負荷圧PLSの差(P1−PLS)が
    小さくなると大ピストン3の受圧室3aの圧力を小さくし
    て容量調整部材2を容量大方向に作動して可変容量ポン
    プ1の1回転当りの吐出流量を増加し吐出圧P1を高くす
    るように制御動作し、これによって吐出圧P1と負荷圧P
    LSの差(P1−PLS)を常に一定となるように可変容量ポ
    ンプ1の容量を制御する装置において、 前記エンジン9の回転数を検出する回転センサ12と、こ
    の回転センサ12で検出したエンジン回転数に基づいてエ
    ンジン高速回転時に圧油を出力する圧油発生源11と、圧
    油が供給されることで前記ロードセンシング弁5を吐出
    路1aと大ピストン3の受圧室3aとの連通面積小方向に押
    す補助受圧部10を設け、 前記圧油発生源11の出力側を前記補助受圧部10に接続し
    たことを特徴とする可変容量ポンプの容量制御装置。
JP1245320A 1989-09-22 1989-09-22 可変容量ポンプの容量制御装置 Expired - Lifetime JP2578371B2 (ja)

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