JP2979904B2 - Flow control device for positive displacement hydraulic pump - Google Patents

Flow control device for positive displacement hydraulic pump

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JP2979904B2
JP2979904B2 JP5158529A JP15852993A JP2979904B2 JP 2979904 B2 JP2979904 B2 JP 2979904B2 JP 5158529 A JP5158529 A JP 5158529A JP 15852993 A JP15852993 A JP 15852993A JP 2979904 B2 JP2979904 B2 JP 2979904B2
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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

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、車両搭載のエンジン等
によって駆動される容積型液圧ポンプの流量制御装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow control device for a positive displacement hydraulic pump driven by an engine mounted on a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、容積型液圧ポンプとして、図7に
示すようなラジアルピストンポンプが一般に知られてい
る(例えば、特開平4−295191号公報等参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a positive displacement type hydraulic pump, a radial piston pump as shown in FIG. 7 has been generally known (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-295191).

【0003】図6において、1はカム軸2を駆動する原
動機である。3は吸入油室、4はピストンであり、カム
軸2に設けられた偏心カム5により押し上げられること
によって圧縮室6の内部の作動油圧が上昇し、チェック
弁7を通過して高圧油が吐出される。偏心カム5により
ピストン4が下降し、吸入穴8が吸入油室3に開放され
ると、作動油を圧縮室6内に吸入する。これを繰り返す
ことにより高圧油が吐出される構造となっている。尚、
9はタンク、10はポンプ吸入路である。
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a prime mover for driving a camshaft 2. Reference numeral 3 denotes a suction oil chamber, and reference numeral 4 denotes a piston. The working oil pressure inside the compression chamber 6 is raised by being pushed up by an eccentric cam 5 provided on the camshaft 2, and high-pressure oil is discharged through a check valve 7. Is done. When the piston 4 is lowered by the eccentric cam 5 and the suction hole 8 is opened to the suction oil chamber 3, the working oil is sucked into the compression chamber 6. By repeating this, high pressure oil is discharged. still,
9 is a tank and 10 is a pump suction path.

【0004】このような構造のポンプにあっては、図8
に示すように、その吐出流量が回転数に比例して上昇し
てゆく比例流量域と、吐出流量が回転数に比例せず一定
流量を吐出する制限流量域とが存在することが知られて
いる。
In a pump having such a structure, FIG.
As shown in the figure, it is known that there is a proportional flow rate region in which the discharge flow rate increases in proportion to the rotation speed, and a limited flow rate region in which the discharge flow rate discharges a constant flow rate without being proportional to the rotation speed. I have.

【0005】なぜなら、低回転域(比例流量域)では、
吸入穴8の開口時間の間に圧縮室6内が作動油によって
満たされた後、圧縮工程に移るが、吸入穴8を通過でき
る流量には限界があるため、ある回転以上になると吸入
穴8が開口している時間内では圧縮室6内が作動油で満
たされる前に吸入穴8が閉じられ、低回転時に比べて1
回転あたりに吐出される高圧油の量が減少してゆくから
である。
[0005] Because, in the low rotation speed range (proportional flow rate range),
After the inside of the compression chamber 6 is filled with the hydraulic oil during the opening time of the suction hole 8, the process proceeds to the compression process. However, the flow rate that can pass through the suction hole 8 is limited. During the opening time, the suction hole 8 is closed before the inside of the compression chamber 6 is filled with the hydraulic oil, and the suction hole 8 is 1
This is because the amount of high-pressure oil discharged per rotation decreases.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の容積型液圧ポンプを、その回転数が低回転から高回
転まで変化する車両用エンジンを原動機として駆動させ
た場合、例えば、アイドリング時等のようにエンジン回
転数が低回転の時には、容積型液圧ポンプが比例流量域
での運転になるため、制限流量域での運転時に比べてポ
ンプ容積効率が大幅に低下する。このようにポンプ容積
効率の悪い制限流量域での運転を続けた場合、エンジン
の駆動ロスとなり、燃費の低下を招くことになる。
However, when the above-described conventional positive displacement hydraulic pump is driven as a prime mover by using a vehicle engine whose rotation speed changes from a low rotation speed to a high rotation speed, for example, at the time of idling or the like, As described above, when the engine speed is low, the positive displacement hydraulic pump is operated in the proportional flow rate range, so that the pump volume efficiency is greatly reduced as compared with the operation in the limited flow rate range. If the operation is continued in the limited flow rate range where the pump volumetric efficiency is poor as described above, the driving loss of the engine will be caused, and the fuel consumption will be reduced.

【0007】すなわち、比例流量域での運転時には、吸
入工程で圧縮室6内が作動油によって満たされた後、圧
縮工程に移ることで、ピストン4の圧縮室6と吸入室3
との間のシール長がゼロの位置から圧縮動作に入るた
め、圧縮工程に移行する瞬間、圧縮室6から吸入室3へ
のリーク油量が多くなり、ポンプ容積効率が低くなる。
That is, during operation in the proportional flow rate range, the interior of the compression chamber 6 is filled with hydraulic oil in the suction step, and then the process proceeds to the compression step, whereby the compression chamber 6 of the piston 4 and the suction chamber 3 are moved.
Since the compression operation starts from the position where the seal length is zero, the amount of leaked oil from the compression chamber 6 to the suction chamber 3 increases at the moment of shifting to the compression step, and the pump volume efficiency decreases.

【0008】これに対し、制限流量域では、吸入工程で
圧縮室6内に作動油が満たされない空間が存在するた
め、その空間を埋めるピストンストロークの間は圧縮動
作とはならず、圧縮動作に入る時には所定のシール長が
確保されていることで、圧縮室6から吸入室3へのリー
ク油量がほとんどなく、ポンプ容積効率が高くなる。
On the other hand, in the limited flow rate range, since there is a space in the compression chamber 6 that is not filled with hydraulic oil in the suction process, the compression operation is not performed during the piston stroke that fills the space. Since a predetermined seal length is secured at the time of entry, the amount of leaked oil from the compression chamber 6 to the suction chamber 3 is almost nil, and the pump volume efficiency is increased.

【0009】この問題に対し、アイドリング回転領域に
おいても制限流量域の運転になるように容積型液圧ポン
プ自体を大型とする案があるが、この場合、ポンプ大型
化により重量,スペース,コスト的に不利になり、軽
量,省スペース,低コストが要求される車載の容積型液
圧ポンプとしては好ましくない。
To solve this problem, there is a plan to increase the size of the positive displacement hydraulic pump itself so as to operate in the limited flow rate region even in the idling rotation region. However, it is not preferable as a positive displacement hydraulic pump mounted on a vehicle, which requires light weight, space saving and low cost.

【0010】本発明は、上記課題に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、ポンプ吸入絞り量を制
御する容積型液圧ポンプの流量制御装置において、重
量,スペース,コスト的に有利な小型のポンプとしなが
ら、比例流量域でのポンプ運転時に吐出流量確保と容積
効率向上との両立を図ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a flow control device for a positive displacement hydraulic pump for controlling a pump suction throttle amount in terms of weight, space, and cost. An object of the present invention is to achieve both a sufficient discharge flow rate and an improvement in volumetric efficiency at the time of pump operation in a proportional flow rate range while using an advantageous small pump.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の容積型液圧ポンプの流量制御装置では、ポンプ
吸入路に設けられた可変絞りを全開とした場合に比例流
量域となる容積型液圧ポンプの運転時に、可変絞りを過
渡流量域が得られる絞り量に制限する吸入絞り量制御を
行なう手段とした。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a flow control device for a positive displacement hydraulic pump according to the present invention has a volume which becomes a proportional flow rate range when a variable throttle provided in a pump suction passage is fully opened. During the operation of the hydraulic pump, a means for performing a suction throttle amount control for limiting the variable throttle to a throttle amount capable of obtaining a transient flow rate region.

【0012】すなわち、図1のクレーム対応図に示すよ
うに、回転数が変動する原動機aと、この原動機aによ
り運転される容積型液圧ポンプbと、この容積型液圧ポ
ンプbから吐出した作動流体により駆動される負荷cと
を有するシステムにおいて、前記容積型液圧ポンプbの
ポンプ吸入路dに設けられ、外部からの指令により絞り
量が可変に制御される可変絞りeと、回転数比例で吐出
流量が上昇する比例流量域と回転数の上昇にかかわらず
吐出流量が一定の制限流量域との過渡流量域を判別する
過渡流量域判別手段fと、前記可変絞りeを全開とした
場合に比例流量域となる容積型液圧ポンプbの運転時
に、可変絞りeを過渡流量域が得られる絞り量に制限す
る制御指令を出力する吸入絞り量制御手段gと、を備え
ていることを特徴とする。
That is, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 1, a prime mover a whose rotational speed fluctuates, a positive displacement hydraulic pump b operated by the prime mover a, and a discharge from the positive displacement hydraulic pump b A variable throttle e provided in a pump suction passage d of the positive displacement hydraulic pump b, the throttle amount being variably controlled by an external command, and a rotational speed. A transient flow rate determining means f for determining a transient flow rate range between a proportional flow rate range in which the discharge flow rate increases in proportion and a limited flow rate range in which the discharge flow rate is constant irrespective of an increase in the rotation speed, and the variable throttle e is fully opened. Suction throttle amount control means g for outputting a control command for restricting the variable throttle e to a throttle amount capable of obtaining a transient flow range when the positive displacement hydraulic pump b is operated in a proportional flow range. Features That.

【0013】ここで、前記過渡流量域判別手段fとして
は、負荷cの回転数変化率の変化を検知することによっ
て過渡流量域であると判別する手段としても良い。
Here, the transient flow rate range determining means f may be a means for determining a transient flow rate range by detecting a change in the rate of change of the rotational speed of the load c.

【0014】[0014]

【作用】回転数が変動する原動機aにより容積型液圧ポ
ンプbが運転されると、この容積型液圧ポンプbから吐
出した作動流体により負荷cが駆動される。
When the positive displacement hydraulic pump b is operated by the prime mover a whose rotational speed fluctuates, the load c is driven by the working fluid discharged from the positive displacement hydraulic pump b.

【0015】この容積型液圧ポンプbの運転中のうち、
ポンプ吸入路dに設けられた可変絞りeを全開とした場
合に比例流量域となる運転時には、吸入絞り量制御手段
gにおいて、可変絞りeを過渡流量域が得られる絞り量
に制限する制御指令が出力される。
During operation of the positive displacement hydraulic pump b,
When the variable throttle e provided in the pump suction passage d is fully opened and the operation is in the proportional flow rate region, the suction throttle amount control means g controls the variable throttle e to limit the variable throttle e to a throttle amount capable of obtaining a transient flow range. Is output.

【0016】したがって、容積型液圧ポンプbの吸入絞
り量を絞るほど比例流量域がポンプ低回転側に移行する
という特性と、圧縮工程での作動液のリーク量の差によ
りポンプ容積効率は比例流量域での運転に比べ制限流量
域での運転が高いという特性を巧みに利用し、可変絞り
eを全開としても吐出流量が最大流量以下となる比例流
量域でのポンプ運転時には、比例流量域と制限流量域と
の間の過渡流量域となるように吸入絞り量を制御するこ
とで、絞り過ぎによる吐出流量の低下を抑えながら、制
限流量域に近い絞り量を確保することによる容積効率の
向上が図られることになる。
Accordingly, the pump volume efficiency is proportional to the characteristic that the proportional flow rate range shifts to the low rotation side of the pump as the suction throttle amount of the positive displacement hydraulic pump b is reduced, and the difference in the leakage amount of the working fluid in the compression process. By taking advantage of the characteristic that the operation in the restricted flow area is higher than the operation in the flow area, the pump is operated in the proportional flow area where the discharge flow rate is less than the maximum flow rate even when the variable throttle e is fully opened. By controlling the suction throttle amount so that it becomes a transient flow region between the limit flow region and the limit flow region, the volumetric efficiency by securing a throttle amount close to the limit flow region while suppressing a decrease in the discharge flow rate due to excessive throttling is suppressed. Improvement will be achieved.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】まず、構成を説明する。First, the configuration will be described.

【0019】図2は本発明実施例の容積型液圧ポンプの
流量制御装置が適用された自動車のエンジン補機システ
ムを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an engine accessory system of an automobile to which the flow control device of the positive displacement hydraulic pump according to the embodiment of the present invention is applied.

【0020】図2において、1はエンジン(原動機aに
相当)、Pはラジアルピストンポンプ(容積型液圧ポン
プbに相当)、9はタンク、10はポンプ吸入路、11
は油圧モータ、12はオルタネータ(負荷cに相当)、
13はポンプ吐出路、14はモータ返送路、15は比例
ソレノイド可変絞り(可変絞りeに相当)、16はイグ
ニッションスイッチ、17はオルタネータ回転数セン
サ、18は吸入絞り量コントローラ(吸入絞り量制御手
段gに相当)である。
In FIG. 2, 1 is an engine (corresponding to a prime mover a), P is a radial piston pump (corresponding to a positive displacement hydraulic pump b), 9 is a tank, 10 is a pump suction passage, and 11
Is a hydraulic motor, 12 is an alternator (corresponding to load c),
13 is a pump discharge path, 14 is a motor return path, 15 is a proportional solenoid variable throttle (corresponding to a variable throttle e), 16 is an ignition switch, 17 is an alternator rotation speed sensor, 18 is a suction throttle amount controller (suction throttle amount control means). g).

【0021】前記ラジアルピストンポンプPは、エンジ
ン1により運転され、このラジアルピストンポンプPか
ら吐出した作動油により油圧モータ11を回転させ、こ
の油圧モータ11によりオルタネータ12を駆動するよ
うにしている。
The radial piston pump P is operated by the engine 1, rotates the hydraulic motor 11 with hydraulic oil discharged from the radial piston pump P, and drives the alternator 12 by the hydraulic motor 11.

【0022】前記比例ソレノイド可変絞り15は、ソレ
ノイド最大電流の印加により絞りが全閉状態とされ、ソ
レノイド電流を低くしてゆくにしたがって絞りが拡大さ
れ、ソレノイド電流ゼロで絞りが全開となる。
The proportional solenoid variable aperture 15 is fully closed by application of the maximum solenoid current, and the aperture is expanded as the solenoid current is reduced, and the aperture is fully opened when the solenoid current is zero.

【0023】前記吸入絞り量コントローラ18は、イグ
ニッションスイッチ16からのスイッチ信号,オルタネ
ータ回転数センサ17からのオルタネータ回転数Nalt
,オルタネータ12からのバッテリ出力電圧(オルタ
ネータ端子電圧)Ebat を入力し、後述する制御処理に
したがって比例ソレノイド可変絞り15に制御指令とし
てのソレノイド電流Isol を出力する。
The suction throttle amount controller 18 is provided with a switch signal from an ignition switch 16 and an alternator rotation speed Nalt from an alternator rotation speed sensor 17.
And a battery output voltage (alternator terminal voltage) Ebat from the alternator 12, and outputs a solenoid current Isol as a control command to the proportional solenoid variable throttle 15 in accordance with a control process described later.

【0024】図3はラジアルピストンポンプ部及び吸入
絞り量制御系を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a radial piston pump section and a suction throttle amount control system.

【0025】図3において、1はカム軸2を駆動するエ
ンジンである。3は吸入油室、4はピストンであり、カ
ム軸2に設けられた偏心カム5により押し上げられるこ
とによって圧縮室6の内部の作動油圧が上昇し、チェッ
ク弁7を通過して高圧油が吐出路13に吐出される。偏
心カム5によりピストン4が下降し、吸入穴8が吸入油
室3に開放されると、作動油を圧縮室6内に吸入する。
これを繰り返すことにより高圧油が吐出される構造とな
っている。尚、9はタンク、10はポンプ吸入路、15
は比例ソレノイド可変絞り、16はイグニッションスイ
ッチ、18は吸入絞り量コントローラである。
In FIG. 3, reference numeral 1 denotes an engine for driving the camshaft 2. Reference numeral 3 denotes a suction oil chamber, and 4 denotes a piston. The operating oil pressure inside the compression chamber 6 is increased by being pushed up by an eccentric cam 5 provided on the camshaft 2, and high-pressure oil is discharged through a check valve 7. It is discharged to the path 13. When the piston 4 is lowered by the eccentric cam 5 and the suction hole 8 is opened to the suction oil chamber 3, the working oil is sucked into the compression chamber 6.
By repeating this, high pressure oil is discharged. 9 is a tank, 10 is a pump suction path, 15
Is a proportional solenoid variable throttle, 16 is an ignition switch, and 18 is a suction throttle amount controller.

【0026】次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.

【0027】[ポンプ吐出流量特性]まず、ポンプ吐出
流量特性としては、その吐出流量が回転数に比例して上
昇してゆく比例流量域と、吐出流量が回転数に比例せず
一定流量を吐出する制限流量域とが存在することが知ら
れている。
[Pump Discharge Flow Rate Characteristics] First, the pump discharge flow rate characteristics include a proportional flow rate range in which the discharge flow rate increases in proportion to the rotation speed, and a constant flow rate in which the discharge flow rate is not proportional to the rotation speed. It is known that there is a restricted flow rate range.

【0028】そして、このポンプ吐出流量特性は、図4
に示すように、ラジアルピストンポンプPの吸入絞り量
を絞るほど比例流量域がポンプ低回転側に移行し、制限
流量域が拡大するという特性の変化を示す。
The pump discharge flow rate characteristic is shown in FIG.
As shown in (1), the proportional flow range shifts to the low-speed side of the pump as the suction throttle amount of the radial piston pump P is reduced, and the limited flow range is expanded.

【0029】[ポンプ容積効率]比例流量域での運転時
には、吸入工程で圧縮室6内が作動油によって満たされ
た後、圧縮工程に移ることで、ピストン4の圧縮室6と
吸入室3との間のシール長がゼロの位置から圧縮動作に
入るため、圧縮工程に移行する瞬間、圧縮室6から吸入
室3へのリーク油量が多くなり、ポンプ容積効率が低く
なる。
[Pump Volume Efficiency] During operation in the proportional flow rate range, after the inside of the compression chamber 6 is filled with hydraulic oil in the suction step, the process proceeds to the compression step, whereby the compression chamber 6 of the piston 4 and the suction chamber 3 are connected. During the compression operation, the amount of leaked oil from the compression chamber 6 to the suction chamber 3 increases at the moment when the compression process starts, and the pump volume efficiency decreases.

【0030】これに対し、制限流量域では、吸入工程で
圧縮室6内に作動油が満たされない空間が存在するた
め、その空間を埋めるピストンストロークの間は圧縮動
作とはならず、圧縮動作に入る時には所定のシール長が
確保されていることで、圧縮室6から吸入室3へのリー
ク油量がほとんどなく、ポンプ容積効率が高くなる。
On the other hand, in the limited flow rate range, since there is a space in the compression chamber 6 that is not filled with the hydraulic oil in the suction process, the compression operation is not performed during the piston stroke that fills the space. Since a predetermined seal length is secured at the time of entry, the amount of leaked oil from the compression chamber 6 to the suction chamber 3 is almost nil, and the pump volume efficiency is increased.

【0031】[本発明の技術思想]上記ポンプ容積効率
の点からいえば、ラジアルピストンポンプPを制限流領
域で用いるのが好ましい。しかし、比例ソレノイド可変
絞り15を全開にした状態で比例流量域となる低回転運
転時、比例ソレノイド可変絞り15を全閉もしくは全閉
に近い状態まで絞ると、確かに比例流量域の運転から制
限流量域の運転に移行し、ポンプ容積効率が向上する
が、同時にポンプ吐出流量が大幅に低下してしまう。
[Technical concept of the present invention] From the viewpoint of the pump volumetric efficiency, it is preferable to use the radial piston pump P in the restricted flow region. However, when the proportional solenoid variable restrictor 15 is fully opened and the proportional flow rate range is set to a low flow rate operation, and the proportional solenoid variable restrictor 15 is fully closed or close to a fully closed state, the operation of the proportional flow rate range is definitely restricted. The operation shifts to a flow rate region, and the pump volumetric efficiency is improved, but at the same time, the pump discharge flow rate is significantly reduced.

【0032】そこで、比例流量域となるポンプ運転時
に、比例ソレノイド可変絞り15を過渡流量域が得られ
る絞り量に制限するようにしたのが本発明である。
Therefore, in the present invention, the proportional solenoid variable throttle 15 is limited to a throttle amount at which a transient flow rate range can be obtained when the pump is operated in the proportional flow rate range.

【0033】例えば、ポンプ運転点が図4のX点である
時、吸入絞り量を全開にしておくと、比例流領域のY点
でのポンプ運転となるが、全開からY量だけ吸入絞り量
を絞ると、過渡流量域Y’点でのポンプ運転となり、ポ
ンプ吐出流量をほとんど低下させることなく、制限流量
域に近い領域でのポンプ運転ができる。
For example, when the pump operating point is at point X in FIG. 4, if the suction throttle amount is fully opened, the pump will operate at point Y in the proportional flow region. , The pump is operated in the transient flow rate range Y ′, and the pump can be operated in a range close to the restricted flow rate range without substantially reducing the pump discharge flow rate.

【0034】また、ポンプ運転点が図4のX点である
時、吸入絞り量を全閉にしておくと、制限流量域でのポ
ンプ運転となるが、全閉から吸入絞り量をW量だけ開く
と、過渡流量域Y’点でのポンプ運転となり、ポンプ吐
出流量を確保しながら、制限流領域に近い領域でのポン
プ運転ができる。
When the pump operating point is at point X in FIG. 4, if the suction throttle amount is fully closed, the pump will operate in the limited flow rate range. When opened, the pump is operated in the transient flow rate range Y ', and the pump can be operated in a range close to the restricted flow range while securing the pump discharge flow rate.

【0035】そして、この実施例では、後者のように、
吸入絞り量の全閉から吸入絞り量を開いていくというア
プローチにより過渡流量域でのポンプ運転とする制御例
であるが、勿論、前者のように、吸入絞り量の全開から
吸入絞り量を閉じていくというアプローチにより過渡流
量域でのポンプ運転とする制御としても良い。
In this embodiment, like the latter,
This is a control example in which the pump is operated in the transient flow rate range by the approach of opening the suction throttle amount from the full closing of the suction throttle amount, but of course, as in the former case, the suction throttle amount is closed from the full opening of the suction throttle amount. In this case, the pump may be controlled to operate in the transient flow rate range.

【0036】[吸入絞り量制御作動]図5は吸入絞り量
コントローラ18により行なわれる吸入絞り量制御作動
処理の流を示すフローチャートで、以下、各ステップに
ついて説明する。
[Suction Throttle Amount Control Operation] FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the suction throttle amount control operation process performed by the suction throttle amount controller 18, and each step will be described below.

【0037】ステップ50でエンジン1の運転開始と同
時に制御をスタートさせる。
In step 50, the control is started simultaneously with the start of operation of the engine 1.

【0038】ステップ51では、比例ソレノイド可変絞
り15を全閉とするソレノイド最大電流値を出力する。
In step 51, a solenoid maximum current value for fully closing the proportional solenoid variable throttle 15 is output.

【0039】ステップ52では、エンジン1がOFFか
どうかが判断され、エンジン1がOFFの時には制御を
終了する。
In step 52, it is determined whether or not the engine 1 is off. When the engine 1 is off, the control is terminated.

【0040】ステップ53では、バッテリ出力電圧Eba
t が設定電圧C1未満かどうか、つまり、オルタネータ
12での発電量が不足しているかどうかが判断される。
In step 53, the battery output voltage Eba
It is determined whether or not t is less than the set voltage C1, that is, whether or not the amount of power generated by the alternator 12 is insufficient.

【0041】ステップ54では、オルタネータ回転数N
alt が読み込まれ、この時のNaltがNalt1にセットさ
れる。
In step 54, the alternator rotation speed N
alt is read, and Nalt at this time is set to Nalt1.

【0042】ステップ55では、出力されているソレノ
イド電流Isol を所定電流ΔIsolだけ小さくする指令
を出力することにより、比例ソレノイド可変絞り15を
所定量だけ拡大させる。
In step 55, the proportional solenoid variable throttle 15 is enlarged by a predetermined amount by outputting a command to reduce the output solenoid current Isol by a predetermined current ΔIsol.

【0043】ステップ56では、オルタネータ回転数N
alt が再度読み込まれ、この時のNalt がNalt2にセッ
トされる。
In step 56, the alternator rotation speed N
alt is read again, and Nalt at this time is set to Nalt2.

【0044】ステップ57では、Nalt1とNalt2とによ
ってオルタネータ回転変化率ΔNが下記の式により演算
される。
In step 57, the alternator rotation change rate ΔN is calculated from the following equation based on Nalt1 and Nalt2.

【0045】 ΔN=Nalt2/Nalt1 (Nalt2>Nalt1の時) ΔN=Nalt1/Nalt2 (Nalt2<Nalt1の時) ステップ58では、オルタネータ回転変化率ΔNが過渡
流領域を示す設定変化率C3未満かどうかが判断される
(過渡流量域判別手段fに相当)。
ΔN = Nalt2 / Nalt1 (when Nalt2> Nalt1) ΔN = Nalt1 / Nalt2 (when Nalt2 <Nalt1) In step 58, it is determined whether the alternator rotation change rate ΔN is less than the set change rate C3 indicating the transient flow region. It is determined (corresponding to the transient flow rate range determining means f).

【0046】ステップ59では、ステップ53でEbat
≧C1と判断された時、あるいは、ステップ58でΔN
≧C3と判断された時、出力されているソレノイド電流
Isol を所定電流ΔIsol だけ大きくする指令を出力す
ることにより、比例ソレノイド可変絞り15を所定量だ
け縮小させる。
In step 59, Ebat in step 53
When it is determined that ≧ C1, or at step 58, ΔN
When it is determined that .gtoreq.C3, a command to increase the output solenoid current Isol by a predetermined current .DELTA.Isol is output to reduce the proportional solenoid variable throttle 15 by a predetermined amount.

【0047】[過渡流量域判別]上記のように、ポンプ
吸入絞りソレノイド電流値と絞り状態とが反比例の関係
にある場合、ソレノイド電流値と油圧モータ回転数(油
圧ポンプ吐出流量)の関係は、図6の(イ)に示すよう
に、ソレノイド電流値が0〜Aの間は比例流量域となり
油圧モータ回転数は一定の回転数となり、ソレノイド電
流値がA〜Cの間は過渡流量域となり油圧モータ回転数
は少し低下し、ソレノイド電流値がC以上は制限流量域
となり油圧モータ回転数は所定勾配で低下する特性を示
す。
[Determination of Transient Flow Range] As described above, when the pump suction throttle solenoid current value and the throttle state are in inverse proportion, the relationship between the solenoid current value and the hydraulic motor rotation speed (hydraulic pump discharge flow rate) is as follows. As shown in FIG. 6 (a), when the solenoid current value is between 0 and A, the flow rate becomes a proportional flow rate range, the rotational speed of the hydraulic motor becomes a constant speed, and when the solenoid current value is between A and C, the flow rate becomes a transient flow rate range. The hydraulic motor rotation speed slightly decreases, and when the solenoid current value is equal to or higher than C, the flow rate is in a limited flow rate range, and the hydraulic motor rotation speed has a characteristic of decreasing at a predetermined gradient.

【0048】また、ソレノイド電流値と油圧モータ回転
変動率(オルタネータ回転変化率)の関係は、図6の
(ロ)に示すように、ソレノイド電流値が0〜Aの間は
変動率ゼロとなり、ソレノイド電流値がA〜Cの間は変
動率が比例的に上昇し、ソレノイド電流値がC以上では
変動率が高い値で一定を保つ特性を示す。
The relationship between the solenoid current value and the hydraulic motor rotation rate of change (alternator rotation rate of change) is, as shown in FIG. When the solenoid current value is between A and C, the fluctuation rate increases proportionally, and when the solenoid current value is equal to or higher than C, the fluctuation rate is constant at a high value.

【0049】また、ソレノイド電流値とポンプ容積効率
の関係は、図6の(ハ)に示すように、ソレノイド電流
値が0〜Aの間は容積効率が低く一定であり、ソレノイ
ド電流値がA〜Cの間は急激に容積効率が高まり、ソレ
ノイド電流値がC以上では高い容積効率で推移する特性
を示す。
The relationship between the solenoid current value and the pump volumetric efficiency is shown in FIG. 6C, where the volumetric efficiency is low and constant when the solenoid current value is 0 to A, and the solenoid current value is A. CC, the volumetric efficiency sharply increases, and when the solenoid current value is equal to or higher than C, the volume efficiency changes.

【0050】このように、比例流領域(0〜A)と制限
流量域(C〜)との過渡流量域(A〜C)では、油圧モ
ータ回転変動率が変化する特性を示すことに着目し、過
渡流量域の判定をA〜Cの間のB点と定めて、このB点
での油圧モータ回転変動率C3をもって過渡流量域の判
別しきい値とし、オルタネータ回転変化率ΔNがこのC
3未満になったかどうかで過渡流量域を精度良く判別す
るようにしている。
As described above, attention is paid to the fact that in the transitional flow range (A to C) between the proportional flow range (0 to A) and the restricted flow rate range (C to), the characteristic of the hydraulic motor rotation fluctuation varies. The determination of the transient flow rate region is defined as a point B between A and C, and the hydraulic motor rotation fluctuation rate C3 at the point B is used as a determination threshold value of the transient flow rate area.
The transient flow rate region is determined with high accuracy based on whether it is less than three.

【0051】[ポンプ低回転運転時]例えば、アイドリ
ング時のように、エンジン1の回転数が低回転数であ
り、ラジアルピストンポンプPからの吐出流量でのオル
タネータ12の駆動では発電量が不足するようなポンプ
運転時には、図5のフローチャートにおいて、ステップ
52〜ステップ58の処理を繰り返す流れとなり、ステ
ップ55を経過する毎に比例ソレノイド可変絞り15が
少しづつ拡大されてゆき、ラジアルピストンポンプPか
らの吐出流量を増大させてゆく。
[During Pump Low-Rotation Operation] For example, as in idling, the rotation speed of the engine 1 is low, and when the alternator 12 is driven with the discharge flow rate from the radial piston pump P, the amount of power generation is insufficient. In such a pump operation, in the flow chart of FIG. 5, the processing of steps 52 to 58 is repeated, and every time step 55 elapses, the proportional solenoid variable throttle 15 is gradually expanded, and the radial piston pump P Increase discharge flow rate.

【0052】そして、比例ソレノイド可変絞り15の絞
り開度が過渡流量域でのポンプ運転を実現する開度とな
り、ステップ58の条件を満足すると、ステップ58か
らステップ59へと進み、ラジアルピストンポンプPか
らの吐出流量の減少が可能であるとの判断に基づき比例
ソレノイド可変絞り15の絞り開度を絞り、少し制限流
量域側にポンプ運転点を移動させる制御が行なわれる。
Then, the throttle opening of the proportional solenoid variable throttle 15 becomes an opening for realizing the pump operation in the transient flow rate range. When the condition of step 58 is satisfied, the process proceeds from step 58 to step 59, where the radial piston pump P Based on the determination that the discharge flow rate can be reduced, the throttle opening of the proportional solenoid variable throttle 15 is reduced, and control is performed to slightly move the pump operating point to the limited flow rate range side.

【0053】この吸入絞り量制御の結果、絞り過ぎによ
る吐出流量の低下が抑えられ、図6の(イ)に示すよう
に、ポンプ吐出流量を比例流量域でのポンプ運転レベル
とほぼ同等のレベルまで確保しながら、制限流量域に近
い絞り量を確保することによって、図6の(ハ)に示す
ように、比例流量域でのポンプ容積効率に対し大幅な容
積効率の向上が図られることになる。
As a result of this suction throttle amount control, a decrease in the discharge flow rate due to excessive throttling is suppressed, and as shown in FIG. 6A, the pump discharge flow rate is set to a level substantially equal to the pump operation level in the proportional flow rate range. As shown in FIG. 6 (c), the volumetric efficiency is greatly improved with respect to the pump volumetric efficiency in the proportional flow rate range by securing the throttle amount close to the limited flow rate range while securing Become.

【0054】次に、効果を説明する。Next, the effects will be described.

【0055】(1)ポンプ吸入絞り量を制御するラジア
ルピストンポンプPの流量制御装置において、ポンプ吸
入路10に設けられた比例ソレノイド可変絞り15を全
開とした場合に比例流量域となるポンプ運転時に、比例
ソレノイド可変絞り15を過渡流量域が得られる絞り量
に制限する吸入絞り量制御を行なう装置としたため、重
量,スペース,コスト的に有利な小型のポンプとしなが
ら、比例流量域でのポンプ運転時に吐出流量確保と容積
効率向上との両立を図ることができる。
(1) In the flow control device of the radial piston pump P for controlling the pump suction throttle amount, when the proportional solenoid variable throttle 15 provided in the pump suction passage 10 is fully opened, the pump operates in the proportional flow rate range. In addition, since the proportional solenoid variable throttle 15 is a device for controlling the suction throttle amount to limit the throttle amount to obtain a transient flow range, the pump operation in the proportional flow range is performed while a small pump is advantageous in terms of weight, space and cost. At the same time, it is possible to achieve both the securing of the discharge flow rate and the improvement of the volumetric efficiency.

【0056】この容積効率の向上により原動機であるエ
ンジン1の負荷が軽減され、燃費の向上につながる。
The improvement in the volumetric efficiency reduces the load on the engine 1 as a prime mover, leading to an improvement in fuel efficiency.

【0057】(2)オルタネータ回転変化率ΔNを演算
し、このオルタネータ回転変化率ΔNが過渡流量域で変
化する特性を利用して過渡流量域の判別を行なうように
しているため、油温変化やポンプ固体差等に影響される
ことなく、精度良く過渡流量域の判別を行なうことがで
きる。
(2) The alternator rotational change rate ΔN is calculated, and the alternator rotational change rate ΔN is determined in the transient flow rate region by using the characteristic of the change in the transient flow rate range. The transient flow rate range can be accurately determined without being affected by a pump individual difference or the like.

【0058】(3)バッテリ出力電圧Ebat が不足して
いない時、並びに、過渡流量域でのポンプ運転状態とな
った時には、比例ソレノイド可変絞り15を少し縮小さ
せるようにしたため、比例ソレノイド可変絞り15の絞
り良を固定したり、または、拡大するような制御を行な
う場合に比べ、トータルエネルギ効率の向上が図れる。
つまり、過渡流量域では、絞りを少しくらい開いたとし
てもポンプ吐出流量の増大代はわずかである。したがっ
て、絞りを開いて容積効率を悪化させるよりも積極的に
閉じて容積効率を向上させるほうが望ましい。
(3) When the battery output voltage Ebat is not insufficient, or when the pump is in the transient flow range, the proportional solenoid variable throttle 15 is slightly reduced. The total energy efficiency can be improved as compared with the case where the control for fixing or increasing the aperture stop is performed.
That is, in the transient flow rate range, even if the throttle is slightly opened, the increase in the pump discharge flow rate is slight. Therefore, it is more desirable to positively close the throttle and improve the volumetric efficiency than to open the throttle and deteriorate the volumetric efficiency.

【0059】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
Although the embodiment has been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiment, and even if there are changes and additions without departing from the gist of the invention, the invention is included in the invention. It is.

【0060】例えば、実施例では、自動車に搭載され、
エンジンにより運転される容積型液圧ポンプの例を示し
たが、適用分野としてはこれに限定されるものではな
く、一般産業機械分野等に広く適用することができる。
For example, in the embodiment,
Although the example of the positive displacement hydraulic pump driven by the engine has been described, the application field is not limited to this, and can be widely applied to general industrial machine fields and the like.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、ポンプ吸入絞り量を制御する容積型液圧ポンプの流
量制御装置において、ポンプ吸入路に設けられた可変絞
りを全開とした場合に比例流量域となる容積型液圧ポン
プの運転時に、可変絞りを過渡流量域が得られる絞り量
に制限する吸入絞り量制御を行なう手段としたため、重
量,スペース,コスト的に有利な小型のポンプとしなが
ら、比例流量域でのポンプ運転時に吐出流量確保と容積
効率向上との両立を図ることができるという効果が得ら
れる。
As described above, according to the present invention, in the flow control device of the positive displacement hydraulic pump for controlling the pump suction throttle amount, the case where the variable throttle provided in the pump suction passage is fully opened. During the operation of the positive displacement hydraulic pump, which has a proportional flow rate range, the variable throttle is limited to a throttle amount in which a transient flow rate range can be obtained. While the pump is used, it is possible to obtain an effect that it is possible to achieve both the securing of the discharge flow rate and the improvement of the volumetric efficiency during the pump operation in the proportional flow rate range.

【0062】特に、車両に搭載され、エンジンにより運
転される容積型液圧ポンプへの適用において有用な技術
である。
This technique is particularly useful in application to a positive displacement hydraulic pump mounted on a vehicle and driven by an engine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の容積型液圧ポンプの流量制御装置を示
すクレーム対応図である。
FIG. 1 is a view corresponding to claims showing a flow control device of a positive displacement hydraulic pump of the present invention.

【図2】実施例の容積型液圧ポンプの流量制御装置が適
用された自動車のエンジン補機システムを示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an engine accessory system of an automobile to which the flow control device of the positive displacement hydraulic pump of the embodiment is applied.

【図3】実施例のラジアルピストンポンプ部及び吸入絞
り量制御系を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a radial piston pump section and a suction throttle amount control system of the embodiment.

【図4】実施例ポンプで吸入絞り量をパラメータとする
ポンプ回転数に対するポンプ吐出流量特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of a pump discharge flow rate with respect to a pump rotation speed using a suction throttle amount as a parameter in the embodiment pump.

【図5】実施例装置の吸入絞り量コントローラにより行
なわれる吸入絞り量制御作動処理の流を示すフローチャ
ートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a suction throttle amount control operation process performed by a suction throttle amount controller of the embodiment device.

【図6】実施例のラジアルピストンポンプでの比例流量
域,過渡流量域,制限流量域の各流量域におけるソレノ
イド電流に対する油圧モータ回転数,油圧モータ回転変
動率,ポンプ容積効率の各特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram of a hydraulic motor rotation speed, a hydraulic motor rotation fluctuation rate, and a pump volume efficiency with respect to a solenoid current in each of a proportional flow rate range, a transient flow rate range, and a limited flow rate range in the radial piston pump of the embodiment. is there.

【図7】従来のラジアルピストンポンプを示す図であ
る。
FIG. 7 is a view showing a conventional radial piston pump.

【図8】従来のラジアルピストンポンプでのポンプ回転
数に対するポンプ吐出流量特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram of a pump discharge flow rate with respect to a pump rotation speed in a conventional radial piston pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a 原動機 b 容積型液圧ポンプ c 負荷 d ポンプ吸入路 e 可変絞り f 過渡流量域判別手段 g 吸入絞り量制御手段 a prime mover b positive displacement hydraulic pump c load d pump suction path e variable throttle f transient flow rate range determination means g suction throttle amount control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F49/00 - 51/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F49 / 00-51/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転数が変動する原動機と、この原動機
により運転される容積型液圧ポンプと、この容積型液圧
ポンプから吐出した作動流体により駆動される負荷とを
有するシステムにおいて、 前記容積型液圧ポンプのポンプ吸入路に設けられ、外部
からの指令により絞り量が可変に制御される可変絞り
と、 回転数比例で吐出流量が上昇する比例流量域と回転数の
上昇にかかわらず吐出流量が一定の制限流量域との過渡
流量域を判別する過渡流量域判別手段と、 前記可変絞りを全開とした場合に比例流量域となる容積
型液圧ポンプの運転時に、可変絞りを過渡流量域が得ら
れる絞り量に制限する制御指令を出力する吸入絞り量制
御手段と、 を備えていることを特徴とする容積型液圧ポンプの流量
制御装置。
1. A system comprising: a prime mover having a variable rotational speed; a positive displacement hydraulic pump driven by the prime mover; and a load driven by a working fluid discharged from the positive displacement hydraulic pump. A variable throttle, which is provided in the pump suction path of a hydraulic pump and whose throttle amount is variably controlled by an external command, discharges regardless of the increase in the proportional flow rate range where the discharge flow rate increases in proportion to the rotation speed and the rotation speed A transient flow rate range determining means for determining a transient flow rate range from a constant flow rate range with a constant flow rate range; and A flow control device for a positive displacement hydraulic pump, comprising: a suction throttle amount control unit that outputs a control command for restricting the throttle amount to a range in which a range is obtained.
【請求項2】 請求項1記載の容積型液圧ポンプの流量
制御装置において、 前記過渡流量域判別手段を、負荷の回転数変化率の変化
を検知することによって過渡流量域であると判別する手
段としたことを特徴とする容積型液圧ポンプの流量制御
装置。
2. The flow rate control device for a positive displacement hydraulic pump according to claim 1, wherein the transient flow rate range determining means determines the transient flow rate range by detecting a change in a rate of change in the number of revolutions of the load. Means for controlling the flow rate of a positive displacement hydraulic pump.
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