JP2646224B2 - 少なくとも２つのアクチュエータの流体圧駆動用制御装置 - Google Patents

少なくとも２つのアクチュエータの流体圧駆動用制御装置

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JP2646224B2 JP63013467A JP1346788A JP2646224B2 JP 2646224 B2 JP2646224 B2 JP 2646224B2 JP 63013467 A JP63013467 A JP 63013467A JP 1346788 A JP1346788 A JP 1346788A JP 2646224 B2 JP2646224 B2 JP 2646224B2
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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、可変容量型ポンプを備え、そのポンプの調
整装置がその吐出量及び／または吐出圧の関数として作
動し得るようになっており、制御バルブが該ポンプの流
体圧供給ラインの中の各アクチュエータに接続されると
共に、各アクチュエータ用の送給流量が制御バルブにお
いて予備設定される数値の関数として圧力補償装置によ
り決定されるようにした、少なくとも２つのアクチュエ
ータの流体圧駆動用制御装置に関する。
（従来の技術並に発明が解決しようとする課題） この型式の制御装置はいわゆる「負荷検出」型制御装
置であって、各アクチュエータに到達する送給量の分量
は送給量制御装置により決定されるようになっており、
この制御装置は関連制御バルブの開口面積の関数として
加圧されるようになっている。
したがって、ポンプの吐出量設定は、負荷圧力フィー
ドバックラインによりポンプの調整装置に伝達されるア
クチュエータ負荷の関数として設定される。
この送給量制御装置は通常、いわゆる圧力補償装置を
備えており、この圧力補償装置は10〜20バールの一定の
圧力差を保証して流量調整を行なうようになっている。
この「負荷検出」原理においては、送給量の調整は、負
荷圧力値からほぼ10〜20バールの圧力差において行なわ
れるもので、それにより振動問題が発生する。前述の圧
力差の上限は、通常の負荷圧力値400バールに対応する
ものである。
この発明の目的は、前述のこの種の制御装置を単純化
にすると共に、正確な制御を保証することである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成すべく、可変容量型ポンプ
を備え、そのポンプの調整装置がその吐出量及び／また
は吐出圧の関数として作動し得るようになっており、制
御バルブが該ポンプの流体圧供給ラインの中の各アクチ
ュエータに接続されると共に、各アクチュエータ用の送
給流量が制御バルブにおいて予備設定される数値の関数
として圧力補償装置により決定されるようにした、少な
くとも２つのアクチュエータの流体圧駆動用制御装置に
おいて、調整装置がポンプに対して、アクチュエータに
より要求される実際の瞬時体積流量の合計より小さい吐
出量を常時設定することを特徴とする。
この場合、前記調整装置が関連する調整部材を備え、
該調整部材が単一または複数の制御バルブの設定値の関
数として制御されるようにしてもよく、その調整部材を
電気一流体圧比例バルブを用いるようにしてもよい。
また、前記制御バルブに電磁比例バルブを用いてもよ
く、該制御バルブと前記調整部材とに接続される電子制
御装置を関連配置するようにしてもよい。更に該制御バ
ルブを補助圧力の作用を受けるパイロットバルブとする
ことも好ましい。
一方、前記ポンプが内燃機関、特にディーゼルモータ
により駆動されると共に、この駆動装置の最大負荷制御
が該駆動装置の出力制御として制御装置に含まれている
ようにすることも好ましい。
（作 用） 本発明の構成において、各アクチュエータに要求され
る条件（要求量）の合計は、ポンプから送給される流量
より常に多い。この不足供給により、最小負荷を有する
アクチュエータの圧力補償装置は完全開放され、したが
って、ポンプ圧力と負荷との間の圧力差、および動力損
失の両者が低減される。この発明の構成において、アク
チュエータ要求条件がこの発明により設定されたポンプ
送給量より大きいか、あるいは動力制御装置が連動され
る場合には、各送給量の分量は比例して減少され、した
がって各アクチュエータへの送給量は減少され得る。ア
クチュエータ要求量が零の場合は、ポンプは零（Ｑおよ
びＰ＝Ｏ）に制御される。
送給量の差は小さくなければならず、それは特にでき
る限り小さくなければならない。テスト結果において、
それは0.1％より小さく、好ましくは約0.02〜0.05％の
差によって良好な機能が達成されることが示されてい
る。
西独特許出願公開明細書第1801173号から、流体圧駆
動制御装置において、ポンプの送給量と各アクチュエー
タに供給される送給量の分量とをアクチュエータに関連
するピックアップ装置の関数として制御し、流量を設定
することが知られているが、この構成においては、圧力
制御は行なわれない。また、圧力補償装置は設けられて
いない。この技術状態は、問題点と解決手段との両点に
おいてこの発明とは本質的に相違している。
請求項第２乃至７における特徴は、簡易かつ有用な実
施態様または構成により正確な制御を保証する制御技術
の詳細を包含していることである。請求項２および３は
ポンプの制御に関連するものであるのに対して、請求項
４乃至６は各アクチュエータへの体積流量の制御に関す
るものであり、この発明において簡易かつスペースの節
約の点で制御装置の寸法を縮小することができる電気ま
たは電子制御装置が提供されている。
この発明の範囲内において、請求項７によれば、ポン
プの駆動のモータとして内燃機関（ディーゼルエンジ
ン）が利用される時、制御システムにおいて最大負荷制
御を含めることも可能である。
また、制御システムにおいて出力制御を含めることも
可能である。
（実施例） 図面に全体として１で示される流体圧駆動装置におい
ては、ポンプ２、および開放回路の一部のみ、すなわち
主ライン３および戻りライン４のみが示されている。そ
して簡略化のために、アクチュエータは図示されていな
い、各アクチュエータに関連して主ラインセクション５
および戻りラインセクション６が設けられており、それ
ぞれに比例方向制御バルブ８の形態を有する制御バルブ
７が装着されている。これは５方向３位置方向制御バル
ブであり、中立遮断位置と、必要に応じて関連アクチュ
エータの機能を逆転させる横切替位置とを備える。
ポンプ２は、流体圧調整装置９により調整できる可変
吐出量型ポンプであり、この流体圧調整装置９は流体圧
ライン11によりポンプ２の主ライン３に連結され、した
がってポンプ２の供給圧力により調整され得る。調整装
置９は流体圧シリンダ12を備えており、その調整ピスト
ン13はスプリング14に抗して流体圧的に調整自在である
と共に、ポンプ２の吐出量設定部材に連動するようにな
っている。制御形態は圧力制御であり、すなわち主ライ
ン３内の圧力の増大によりポンプ２は対応してより大き
い吐出量に自動調整されるようになっている。
関連制御バルブ７に連通する各主ラインセクション５
には、いわゆる圧力補償装置15の形態を有する流量制御
バルブが配設されている。圧力補償装置15と制御バルブ
７との間の流れ方向において、第１の別のチェックバル
ブ16と、制御バルブ７に一体化された調整自在なスロッ
トル17とが設けられている。圧力補償装置15は一側にお
いて、関連主ラインセクション５内に存在する供給圧
力、および連結ライン18を介して、制御バルブ７の背部
に存在する負荷圧力により作動されるようになってい
る。これは、負荷圧力およびポンプ圧力の間の圧力差
が、400バールまでの負荷圧力において約20バールに維
持されるように構成されている。
調整装置９は全体として19で示される調整部材に連動
されており、この調整部材19は制御バルブ７の調整移動
の関連として制御されると共に、制御バルブ７の設定値
の関数として送給量を決定する機能を有している。調整
部材19は電磁比例バルブ21を備えており、このバルブ21
は、主ライン３をシリンダ12の作動室22へ連結するライ
ン11に配設されていると共に、この作動室22および戻り
流23に対する流量を制御するようになっている。この実
施例において、シリンダ12の他方の作動室24もまたライ
ン25を介して送給圧力の作用を受け得るようにしてい
る。スプリング14は、シリンダ12のピストンリング室に
より形成される作動室24に配設される。
流体圧ライン11に並列をなすラインセクション26におい
て、圧力遮断装置により制御装置を制御するための圧力
規制バルブ27が調整部材の前方に配設されている。
前述のように、制御バルブ７は電気一流体圧比例バル
ブで構成されている。各制御バルブ７の両側に連通する
ラインセクション32を有する制御ライン31は、制御バル
ブ７を調整する働きをすると共に、補助ポンプ33により
供給されるようになっており、該補助ポンプ33は、ポン
プ２を駆動するのと同一のモータにより駆動されるか、
またはそれ自体の駆動モータを備えることもできる。制
御ライン31はラインセクション34を介して高圧ライン11
に連結されており、チェックバルブ36が結合部35の両側
に安全装置として設けられている。
同様の連結はラインセクション29においても設けられ
ており、チェックバルブ36が制御ライン31と戻りライン
４のと間に配設されている。こうして補助圧力が高圧シ
ステムおよび戻り流に最小圧力を保証している。
制御装置に電子制御装置が関連配置されており、この
電子制御装置は第１図の実施例には図示されていない
が、制御バルブ７に対しそのポートにおいて、また調整
部材19に対しそのポートにおいて電気ライン（図示しな
い）により接続されている。
制御バルブ７はそのポートにおいて、設定部材（図示
しない）に接続されており、該設定部材は各アクチュエ
ータに作用する流量の調整に用い得るようになってい
る。この種の調整部材はポテンショメータとすることが
でき、それによりアクチュエータに作用する圧力を操作
者が予備設定することができる。電子制御装置により、
制御バルブ７の移動または設定値は決定または制御され
ると共に、その関数として設定部材19の移動が制御され
て、ポンプ２の吐出量設定値が予備選定されたアクチュ
エータ流量によって決定される。その場合、設定部材19
の制御おいて、0.02〜0.05％の減少係数が配慮され、す
なわちポンプ２の送給量の設定において、アクチュエー
タ流量の合計が係数0.95〜0.98により調整される。この
不足供給量により、最大負荷を有するアクチュエータに
連なる流入圧力補償装置15は開放される。こうして負荷
圧力と吐出圧力との間の圧力差は、わずかの不足供給量
により減少される。アクチュエータに要求される条件が
可能なポンプ流量より大きいか、あるいは動力調整装置
（図示されない）が連動される場合は、すべてのアクチ
ュエータは比例的にスロットルバックされて、すべての
アクチュエータは減少された流量を継続的に供給される
ことになる。アクチュエータに要求される条件が零の場
合は、ポンプ２は零（ＱおよびＰ＝Ｏ）に調整される。
第２図に示す線図において、ポンプの流量および制御
バルブ７の領域における流量の性能曲線が示されてい
る。Ｊは、制御バルブ７そのものに作用し、対応する流
量に比例する電流の強さを示している。
この発明の実施例の利点を以下に述べる。
構成が簡単である。この意味するところは、圧力遮断
により高圧調整または簡易な電気一比例調整が利用でき
ることである。
本質的にポンプのみが調整されることから装置に関連
する振動についての問題がない。
最大作動圧力のアクチュエータにおいて動力損失が避
けられる。
最大負荷を有するアクチュエータがポンプに自動的に
連携するから、アクチュエータ圧力表示ラインが不要で
ある。
ポンプが電気的に制御されるから、待機圧力は０領域
まで低減できる。
待機領域におけるポンプの昇温問題は生じない。
第３図は原理的に前述のものに対応する実施例を示し
ており、そこではピストンシリンダユニットの形態を有
する３つのアクチュエータと電子制御装置とがそれぞれ
付号41〜43と44とにより表示されている。そして対応す
る部品には同一付号が付けられている。各アクチュエー
タ流量は設定部材により予備選定することができ、この
設定部材はポテンショメータ45〜47を備えることが可能
であると共に、電気ラインを介して制御バルブ７または
８へ、それと電気ライン48により調整装置９を調整する
電子調整装置44へ接続されている。ポンプ２はディーゼ
ルモータ51により駆動される。電子調整装置44には、こ
の駆動モータの最大負荷制御は、一定HP制御として含め
ることもできる。そのため駆動速度がたとえばディーゼ
ルモータの端子Ｗにおいて、あるいは、速度計から読み
取られ、電気ライン52により調整装置44に伝達されるよ
うになっており、またそこから、ポテンショメータ45〜
47（ピックアップおよび調整部材）の個々の設定値に対
応する制御バルブ７、８相互の設定値の比率を変えるこ
となく、電気ラインを介して制御バルブ７、８に伝達さ
れるようになっている。
【図面の簡単な説明】
第１図は３つのアクチュエータの流体圧駆動のためにこ
の発明において配置構成された制御装置、第２図はポン
プの流量及び制御バルブ領域における流量の性能曲線を
示す線図、第３図は第２実施例としてこの発明により配
置構成された制御装置である。 １……流体圧駆動装置 ２……ポンプ ３……主ライン ５……主ラインセクション ７……制御バルブ ８……比例方向制御バルブ ９……流体圧調整装置 11……流体圧ライン 15……圧力補償装置 16……チェックバルブ 19……調整部材 21……電磁比例バルブ 27……圧力制御バルブ 33……補助ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォルフガング ライストル ドイツ連邦共和国 デー‐7909 ヘルベ ルシンゲン ガルテンストラーセ 20 (56)参考文献 特開 昭50−50572（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−43203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−75107（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可変容量型ポンプを備え、そのポンプの調
    整装置がその吐出量及び／または吐出圧の関数として作
    動し得るようになっており、制御バルブが該ポンプの流
    体圧供給ラインの中の各アクチュエータに接続されると
    共に、各アクチュエータ用の送給流量が制御バルブにお
    いて予備設定される数値の関数として圧力補償装置によ
    り決定されるようにした、少なくとも２つのアクチュエ
    ータの流体圧駆動用制御装置において、調整装置がポン
    プに対して、アクチュエータにより要求される実際の瞬
    時体積流量の合計より小さい吐出量を常時設定すること
    を特徴とする少なくとも２つのアクチュエータの流体圧
    駆動用制御装置。
  2. 【請求項２】前記調整装置が関連する調整部材を備え、
    該調整部材が単一または複数の制御バルブの設定値の関
    数として制御されることを特徴とする請求項１に記載の
    少なくとも２つのアクチュエータの流体圧駆動用制御装
    置。
  3. 【請求項３】前記調整部材が電気一流体圧比例バルブで
    あることを特徴とする請求項１に記載の少なくとも２つ
    のアクチュエータの流体圧駆動用制御装置。
  4. 【請求項４】前記制御バルブが電磁比例バルブであるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の少なくとも２つのアク
    チュエータの流体圧駆動用制御装置。
  5. 【請求項５】前記制御バルブおよび前記調整部材に接続
    される電子制御装置が関連配置されていることを特徴と
    する請求項１に記載の少なくとも２つのアクチュエータ
    の流体圧駆動用制御装置。
  6. 【請求項６】前記制御バルブが補助圧力の作用を受ける
    パイロットバルブであることを特徴とする請求項１に記
    載の少なくとも２つのアクチュエータの流体圧駆動用制
    御装置。
  7. 【請求項７】前記ポンプが内燃機関、特にジーゼルモー
    タにより駆動されると共に、この駆動装置の最大負荷制
    御が該駆動装置の出力制御として制御装置に含まれてい
    ることを特徴とする請求項１に記載の少なくとも２つの
    アクチュエータの流体圧駆動用制御装置。
JP63013467A 1987-01-23 1988-01-23 少なくとも２つのアクチュエータの流体圧駆動用制御装置 Expired - Lifetime JP2646224B2 (ja)

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