JP5760816B2 - ポンプユニット - Google Patents

Description

この発明は、ポンプユニットに関する。

従来、ポンプユニットとしては、大容量の固定容量型ポンプと、上記大容量よりも小さな小容量、または同容量の固定容量型ポンプとを、回転数が制御される可変速モータで直結して、大容量のポンプをアンロードする一方小容量のポンプからの吐出流体のみをアクチュエータに供給する運転（以下、分流運転という）と、大容量のポンプと小容量のポンプとの合流による運転（以下、合流運転という）とを、制御部により、切り換えたものがある（特開２００４−１１５９７号公報：特許文献１参照）。

図９Ａに、合流運転状態での予め定められた圧力流量特性線を示し、この圧力流量特性線に基づいてポンプを運転していた。一方、図９Ｂに、分流運転状態での予め定められた圧力流量特性線を示し、この圧力流量特性線に基づいてポンプを運転していた。

上記従来のポンプユニットでは、油圧シリンダのピストンのシリンダ端への到達などにより、フルフローＦＦからデッドヘッドＤＨに切り換わった場合、合流から分流への切り換えは、可変速モータの回転数が予め設定された設定回転数を下回ったとき、または、図２Ａに示すように、ポンプから吐出された圧力が、予め設定された設定圧力Ｐｓ１を上回ったときに、行っていた。

しかしながら、図２Ａに示す吐出圧力が設定圧力Ｐｓ１を超える条件では、デッドヘッドＤＨへ切り換わったときに、設定圧力Ｐｓ１を超えない場合や、設定圧力Ｐｓ１を超えるためのタイムラグが発生していた。このため、図２Ｂに示すように、設定圧力Ｐｓ１を超えてからポンプを合流から分流に切り換えると、ポンプの切り換えタイミングが遅くなって、圧力が迅速に上昇せず、圧力の応答性が低下する課題があった。

一方、デッドヘッドＤＨから負荷圧の高い流量制御状態に切り換わった場合、上記従来のポンプユニットでは、分流から合流への切り換えは、図４に示すように、ポンプから吐出された圧力が、予め設定された設定圧力Ｐｄ２を下回ったときに、行っていた。つまり、電磁弁の切り換えなどにより、Ａ点の保圧状態からＢ点の流量制御状態に切り換わって、圧力が低下しかつ流量が上昇するとき、図中の矢印に示すように、一瞬、圧力が設定圧力Ｐｄ２を下回って合流に切り換わり、その後に、合流から分流に切り換わっていた。このため、無駄なポンプの切り換えが発生して、流量の応答性が低下する課題があった。

特開２００４−１１５９７号公報

そこで、この発明の課題は、圧力の応答性または流量の応答性の少なくとも一方を向上できるポンプユニットを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のポンプユニットは、
大容量の第１固定容量型ポンプと、
上記大容量よりも小さな小容量、または同容量の第２固定容量型ポンプと、
上記第１固定容量型ポンプおよび上記第２固定容量型ポンプを駆動する可変速モータと、
上記第１固定容量型ポンプの吐出ラインを、上記第２固定容量型ポンプの吐出ラインに合流または分流させる切換弁と、
上記第２固定容量型ポンプの吐出ラインの圧力を検出する圧力センサと、
上記圧力センサからの圧力を表す信号と、上記可変速モータの回転数を表す信号とを受けて、予め定められた圧力流量特性線に自律的に沿うように、外部からの指令によることなく、上記切換弁および上記可変速モータを制御して、上記第１固定容量型ポンプの吐出ラインを分流させて第１固定容量型ポンプをアンロードさせた分流状態で運転を行い、または、上記第１固定容量型ポンプの吐出ラインを第２固定容量型ポンプの吐出ラインに合流させた合流状態で運転を行なう制御装置と
を備え、
上記制御装置は、
上記圧力センサが検出した圧力が、合流運転時の予め定められた圧力流量特性線の定馬力線から予め設定された設定圧力分を上回ったとき、または、上記圧力センサが検出した圧力が、予め設定された設定圧力を上回り、かつ、上記可変速モータの回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線から予め設定された設定回転数分を下回ったとき、上記切換弁を合流状態から分流状態に切り換える第１の制御を行うことを特徴としている。

この発明のポンプユニットによれば、上記制御装置は、上記圧力センサが検出した圧力が、合流運転時の圧力流量特性線の定馬力線から予め設定された設定圧力分を上回ったとき、または、上記圧力センサが検出した圧力が、予め設定された設定圧力を上回り、かつ、上記可変速モータの回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線から予め設定された設定回転数分を下回ったとき、上記切換弁を合流状態から分流状態に切り換える第１の制御を行う。

こうすることにより、合流運転状態で、例えば流量制御状態（フルフローＦＦ）から保圧状態（デッドヘッドＤＨ）に切り換わって、圧力が上昇しかつ流量が低下するとき、定馬力線の差分（設定圧力）または最大流量線の差分（設定流量）によって判断し、または、可変速モータの回転数によって判断するので、速やかに合流状態から分流状態に切り換え、圧力を迅速に上昇して、圧力の応答性が向上する。また、最大流量からの差分、かつ予め設定された設定圧力によって判断することで、保圧状態（デッドヘッドＤＨ）から流量制御状態（フルフローＦＦ）への切り替え時など、圧力が低く過渡的に回転数が低い状態でのポンプの無駄な切り替わりを防止して、安定した制御を行うことができる。

また、一実施形態のポンプユニットでは、
上記制御装置は、
上記圧力センサが検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力を下回ったとき、または、上記圧力センサが検出した圧力が、上記第１の設定圧力よりも大きな予め設定された第２の設定圧力を下回り、かつ、上記可変速モータの回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線から予め設定された設定回転数を引いた値を上回ったとき、上記切換弁を分流状態から合流状態に切り換える第２の制御を行う。

この実施形態のポンプユニットによれば、上記制御装置は、上記圧力センサが検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力を下回ったとき、または、上記圧力センサが検出した圧力が、上記第１の設定圧力よりも大きな予め設定された第２の設定圧力を下回り、かつ、上記可変速モータの回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線から予め設定された設定回転数を引いた値を上回ったとき、上記切換弁を分流状態から合流状態に切り換える第２の制御を行う。

こうすることにより、分流運転状態で、例えば保圧状態（デッドヘッドＤＨ）から負荷圧の高い流量制御状態に切り換わって、圧力が低下しかつ流量が上昇するとき、２つの第１、第２の設定圧力、および、回転数によって判断するので、無駄なポンプの切り換えが発生せず、流量の応答性が向上する。

また、一実施形態のポンプユニットでは、
上記切換弁を合流状態から分流状態に切り換える際に、上記制御装置が上記第１の制御またはその他の制御を行うように、上記制御装置の制御を切り換え可能とする一方、
上記切換弁を分流状態から合流状態に切り換える際に、上記制御装置が上記第２の制御またはその他の制御を行うように、上記制御装置の制御を切り換え可能とする切換設定部を備える。

この実施形態のポンプユニットによれば、上記切換設定部を備えるので、必要に応じて、上記制御装置を上記第１の制御や上記第２の制御に切り換えることができる。

また、一実施形態のポンプユニットでは、
大容量の第１固定容量型ポンプと、
上記大容量よりも小さな小容量、または同容量の第２固定容量型ポンプと、
上記第１固定容量型ポンプおよび上記第２固定容量型ポンプを駆動する可変速モータと、
上記第１固定容量型ポンプの吐出ラインを、上記第２固定容量型ポンプの吐出ラインに合流または分流させる切換弁と、
上記第２固定容量型ポンプの吐出ラインの圧力を検出する圧力センサと、
上記圧力センサからの圧力を表す信号と、上記可変速モータの回転数を表す信号とを受けて、予め定められた圧力流量特性線に自律的に沿うように、外部からの指令によることなく、上記切換弁および上記可変速モータを制御して、上記第１固定容量型ポンプの吐出ラインを分流させて第１固定容量型ポンプをアンロードさせた分流状態で運転を行い、または、上記第１固定容量型ポンプの吐出ラインを第２固定容量型ポンプの吐出ラインに合流させた合流状態で運転を行なう制御装置と
を備え、
上記制御装置は、
上記圧力センサが検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力を下回ったとき、または、上記圧力センサが検出した圧力が、上記第１の設定圧力よりも大きな予め設定された第２の設定圧力を下回り、かつ、上記可変速モータの回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線から予め設定された設定回転数を引いた値を上回ったとき、上記切換弁を分流状態から合流状態に切り換える制御を行う。

この実施形態のポンプユニットによれば、上記制御装置は、上記圧力センサが検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力を下回ったとき、または、上記圧力センサが検出した圧力が、上記第１の設定圧力よりも大きな予め設定された第２の設定圧力を下回り、かつ、上記可変速モータの回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線から予め設定された設定回転数を引いた値を上回ったとき、上記切換弁を分流状態から合流状態に切り換える制御を行う。

こうすることにより、分流運転状態で、例えば保圧状態（デッドヘッドＤＨ）から負荷圧の高い流量制御状態に切り換わって、圧力が低下しかつ流量が上昇するとき、２つの第１、第２の設定圧力、および、回転数によって判断するので、無駄なポンプの切り換えが発生せず、流量の応答性が向上する。

この発明のポンプユニットによれば、上記制御装置は、上記圧力センサが検出した圧力が、合流運転時の予め定められた圧力流量特性線の定馬力線から予め設定された設定圧力分を上回ったとき、または、上記圧力センサが検出した圧力が、予め設定された設定圧力を上回り、かつ、上記可変速モータの回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線から予め設定された設定回転数分を下回ったとき、（または、上記圧力センサが検出した圧力が、予め設定された設定圧力を上回ったとき、）上記切換弁を合流状態から分流状態に切り換える第１の制御を行うので、速やかに合流状態から分流状態に切り換え、圧力を迅速に上昇して、圧力の応答性が向上し、かつ、ポンプの無駄な切り替わりを防止して、安定した制御を行うことができる。

この発明のポンプユニットによれば、上記制御装置は、上記圧力センサが検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力を下回ったとき、または、上記圧力センサが検出した圧力が、上記第１の設定圧力よりも大きな予め設定された第２の設定圧力を下回り、かつ、上記可変速モータの回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線から予め設定された設定回転数を引いた値を上回ったとき、上記切換弁を分流状態から合流状態に切り換える第２の制御を行うので、無駄なポンプの切り換えが発生せず、流量の応答性が向上する。

本発明のポンプユニットの第１実施形態を示す簡略構成図である。 第１条件を説明する圧力流量特性線のグラフである。 第１条件での圧力とポンプ状態との関係を説明するグラフである。 第２条件を説明する圧力流量特性線のグラフである。 第２条件での圧力とポンプ状態との関係を説明するグラフである。 第３条件を説明する圧力流量特性線のグラフである。 第４条件を説明する圧力流量特性線のグラフである。 各モードの切り換え条件を説明する表である。 第１モードのフローチャートである。 第４モードのフローチャートである。 第２モードのフローチャートである。 第３モードのフローチャートである。 本発明のポンプユニットの第２実施形態を示すフローチャートである。 合流運転状態での圧力流量特性線を示すグラフである。 分流運転状態での圧力流量特性線を示すグラフである。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態のポンプユニットを示す簡略構成図である。このポンプユニットは、タンクＴの作動流体を、図示しない油圧シリンダなどのアクチュエータに供給するポンプユニットである。

このポンプユニットは、大容量の第１固定容量型ポンプとしての第１ポンプ１と、この第１ポンプ１に直結された上記大容量よりも小さな小容量、または同容量の第２固定容量型ポンプとしての第２ポンプ２を備える。例えば、上記第１ポンプ１は、５．５ｃｃ／ｒｅｖのギアポンプからなり、上記第２ポンプ２は、３．５ｃｃ／ｒｅｖのギアポンプからなる。

上記第１ポンプ１および第２ポンプ２は、可変速モータ３に接続され、この可変速モータ３は、制御装置４に電気的に接続されている。

上記第１ポンプの吐出ライン５は、切換弁６に接続され、この切換弁６で、第２ポンプの吐出ライン８またはタンク１０に至る排出ライン１１に切り換え可能になっている。

上記第２ポンプの吐出ライン８は、チェック弁付流量制御弁９を介して図示しないアクチュエータに接続している。この吐出ライン８は、所定の漏れ量の作動流体を排出する絞り１３を介して排出ライン１１に接続し、また、上記絞り１３と並列に設けられたリリーフ弁１４を介して上記排出ライン１１に接続している。

また、上記吐出ライン８には、第１および第２ポンプ１，２の吐出圧力を検出する圧力センサ１７が設けられている。上記第１ポンプの吐出ライン５は、リリーフ弁１５を介して排出ライン１１に接続している。

上記制御装置４は、電気的に接続された設定入力部１９に、吐出ライン８から吐出される作動流体の最大圧力および最大流量などが設定入力されるようになっている。また、制御装置４は、上記圧力センサ１７に電気的に接続していると共に、上記可変速モータ３の回転数を示す信号を受け取り可能に上記モータ３に接続している。

上記制御装置４は、上記可変速モータ３に駆動電流を出力するインバータ部と、マイクロコンピュータで構成されて上記インバータ部の出力電流の周波数を制御する制御部とを備える。この制御部は、上記設定入力部１９を介して入力された情報を用いて、上記第１および第２ポンプ１，２が実行すべき圧力流量特性を算出する。上記圧力流量特性と、上記圧力センサ１７からの現在の圧力値および可変速モータ３の現在の回転数とに基いて、上記インバータ部を介して可変速モータ３の回転数を制御すると共に、上記切換弁６の切換状態を制御するようになっている。

上記制御装置４の制御部は、分流運転状態または合流運転状態で、上記可変速モータ３および上記切換弁６の制御を行うように、構成されている。

分流運転状態では、上記第１ポンプの吐出ライン５を、第２ポンプの吐出ライン８と分流させて、上記第１ポンプ１をアンロードさせた状態で定馬力運転を行なう。つまり、第２ポンプ２の吐出流体のみを、吐出ライン８を介してアクチュエータに送出する。

一方、合流運転状態では、上記第１ポンプの吐出ライン５を、第２ポンプの吐出ライン８に合流させた状態で定馬力運転を行なう。つまり、第１および第２ポンプ１，２の両方の吐出流体を、吐出ライン８を介してアクチュエータに送出する。

上記設定入力部１９は、上記制御装置４を、４つのモードのうちの何れか一つのモードに切り換える切換設定部２０を有する。制御装置４は、この選択された一つのモードに基づいて、合流運転と分流運転とを切り換える。各モードは、以下に示す４つの条件の組み合わせ等によって、構成される。

図２Ａに示すように、第１条件では、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された設定圧力（第１の設定圧力Ｐｓ１）を上回ったときに、または、上記可変速モータ３の回転数が、予め設定された設定回転数を下回ったときに、上記切換弁６を合流状態から分流状態に切り換える。この予め設定された設定回転数は、算定または実測により、第１の設定流量Ｑｄ１に相当する。

ここで、図２Ａの圧力流量特性線について説明する。なお、図３Ａ、図４および図５の圧力流量特性線についても同じであるため、説明を省略する。

この圧力流量特性線は、上記設定入力部１９から入力された情報に基いて、上記制御装置４が算出した圧力流量特性の値を、縦軸が流量で横軸が圧力の２次元座標に示したものである。

この圧力流量特性線は、合流運転状態の部分と分流運転状態の部分とが、切換点ＣＰで接続されてなる。上記分流運転状態の部分は、第２ポンプ２のみの吐出流体に係る部分であり、最大圧力線ＭＰ１、定馬力線としての最大馬力曲線ＭＨＰ１、および、最大流量線ＭＶ１からなる。上記合流運転状態の部分は、第１および第２ポンプ１，２の合流された吐出流体に係る部分であり、最大圧力線ＭＰ２、定馬力線としての最大馬力曲線ＭＨＰ２、および、最大流量線ＭＶ２からなる。切換点ＣＰの圧力をＰｃとし、流量をＱｃとする。切換点ＣＰの流量Ｑｃは、第１の設定流量Ｑｄ１よりも大きい。

上記ポンプユニットが作動すると、上記制御部は、図２Ａの座標において、上記圧力センサ１７が検出した現在の吐出圧力と可変速モータ３の回転数に相当する現在の吐出流量とで定まる現在点をプロットする。この現在点における現在馬力を算出し、上記圧力流量特性線上の目標馬力との偏差を求める。この偏差を表す制御信号をインバータ部に入力して、上記可変速モータ３の回転数を制御して、現在馬力を目標馬力に一致させる。これによって、上記吐出ライン８からの吐出流体の圧力および流量が、図２Ａの圧力流量特性線上に載る。その結果、外部からの指令や入力によることなく、ポンプユニットの出力が自律的に最大に制御される。

また、大きな圧力を保持するが流量を必要としない場合、制御装置４は、図２Ａの縦軸に略平行な最大圧力線ＭＰ１上の点の小流量を第２ポンプ２が吐出するように、可変速モータ３を低速で回転させて少ない吐出流量の状態で、圧力を最高設定圧力Ｐｍに保持する。したがって、可変速モータ３および第２ポンプ２は必要以上の回転速度で回転することが無くて、ロス馬力が少なくて省エネルギーを達成でき、かつ、騒音を低減できる。

一方、大きな流量を必要とするが圧力を必要としない場合、図２Ａの横軸（圧力軸）に略平行な最大流量直線ＭＶ２上の点の小さな圧力に第１および第２ポンプ１，２の吐出圧力がなるように、制御装置４はインバータ部を介して可変速モータ３を回転させる。したがって、可変速モータ３並びに第１および第２ポンプ１，２は、必要以上の回転速度で回転することがなくなって、ロス馬力が少なくて省エネルギーを達成でき、かつ、騒音を低減できる。

以上のように、上記制御装置４によって可変速モータ３の回転数の制御および切換弁６の切り換えが行なわれて、ポンプユニットの外部からの指令によることなく自律的に運転できる。したがって、このポンプユニットは、操作が容易である。また、外部からの指令を受けるための配線等が不要であるので、ポンプユニットの配線が少なくできて、このポンプユニットの設置場所の周りが簡潔に整理でき、また、ポンプユニットの設置作業が簡易にできる。

そして、合流運転時に、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力Ｐｓ１を上回ったときに、または、上記可変速モータ３の回転数が、予め設定された設定回転数（第１の設定流量Ｑｄ１）を下回ったときに、上記制御装置４は、上記切換弁６を合流状態から分流状態に切り換える。

このように、第１の設定圧力Ｐｓ１を超えてからポンプを合流から分流に切り換えると、図２Ｂに示すように、圧力の上昇が緩やかとなる。これは、図９Ａに示すように、合流運転状態で流量制御状態（フルフローＦＦ）から保圧状態（デッドヘッドＤＨ）に切り換わるときに、設定圧力Ｐｓ１を超えない場合や、設定圧力Ｐｓ１を超えるためのタイムラグが発生するためである。

図３Ａに示すように、第１の制御としての第２条件では、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、合流運転時の圧力流量特性線の最大馬力曲線（定馬力線）ＭＨＰ２から予め設定された設定圧力Ｐｓ２分を上回ったとき、または、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された設定圧力（第２の設定圧力Ｐｄ３）を上回り、かつ、上記可変速モータ３の回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線ＭＶ１から予め設定された設定回転数（設定流量Ｑｄ２に相当する）分を下回ったとき、または、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力Ｐｓ１を上回ったとき、上記切換弁６を合流状態から分流状態に切り換える。

こうすることにより、合流運転状態で、流量制御状態（フルフローＦＦ）から保圧状態（デッドヘッドＤＨ）に切り換わって、圧力が上昇しかつ流量が低下するとき、最大馬力曲線ＭＨＰ２の差分（設定圧力Ｐｓ２）または最大流量線ＭＶ１の差分（設定流量Ｑｄ２）によって判断するので、図３Ｂに示すように、速やかに合流状態から分流状態に切り換え、圧力を迅速に上昇して、圧力の応答性が向上する。また、最大流量線ＭＶ１の差分（設定流量Ｑｄ２）と共に、予め設定された設定圧力（第２の設定圧力Ｐｄ３）によっても合流状態から分流状態への切り替えを判断するので、保圧状態（デッドヘッドＤＨ）から流量制御状態（フルフローＦＦ）への切り替え時など、圧力が低く過渡的に回転数が低い状態でのポンプの無駄な切り替わりを防止して、安定した制御を行うことができる。

図４に示すように、第３条件では、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された設定圧力（第２の設定圧力Ｐｄ２）を下回ったときに、上記切換弁６を分流状態から合流状態に切り換える。具体的に述べると、圧力流量値が、切換点ＣＰの圧力Ｐｃよりも小さな第２の設定圧力Ｐｄ２と、切換点ＣＰの流量Ｑｃとで、囲まれたハッチング領域に、進入したときに、分流から合流に切り換える。

こうすることによって、分流運転状態で、Ａ点の保圧状態からＢ点の流量制御状態に切り換わるとき、図中の矢印に示すように、一瞬、圧力が第２の設定圧力Ｐｄ２を下回って合流に切り換わり、その後に、合流から分流に切り換わる。

図５に示すように、第２の制御としての第４条件では、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力Ｐｄ１を下回ったとき、または、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、上記第１の設定圧力Ｐｄ１よりも大きな予め設定された第２の設定圧力Ｐｄ２を下回り、かつ、上記可変速モータ３の回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線ＭＶ１から予め設定された設定回転数（設定流量Ｑｄ３に相当する）を引いた値を上回ったとき、上記切換弁６を分流状態から合流状態に切り換える。この予め設定された設定回転数は、算定または実測により、設定流量Ｑｄ３に相当する。

具体的に述べると、圧力流量値が、第１の設定圧力Ｐｄ１と最大流量線ＭＶ１からの差分線である設定流量Ｑｄ３とで囲まれたハッチング領域、または、第２の設定圧力Ｐｄ２と最大流量線ＭＶ１からの差分線である設定流量Ｑｄ３と切換点ＣＰの流量Ｑｃとで囲まれたハッチング領域に、進入したときに、分流から合流に切り換える。

こうすることにより、分流運転状態で、Ａ点の保圧状態からＢ点の負荷圧の高い流量制御状態に切り換わるとき、図中の矢印に示すように、一瞬、圧力が第２の設定圧力Ｐｄ２を下回っても、第１の設定圧力Ｐｄ１よりも大きければ、無駄なポンプの切り換えが発生せず、流量の応答性が向上する。

図６に示すように、第１モードでは、外部信号入力のパターンである、ＤＩＮ１をＯＮとしＤＩＮ２をＯＦＦとして、分流運転を固定して行う。第２モードでは、ＤＩＮ１をＯＮとしＤＩＮ２をＯＮとして、上記第１条件と上記第４条件を組み合わせて、運転を行う。第３モードでは、ＤＩＮ１をＯＦＦとしＤＩＮ２をＯＮとして、上記第２条件と上記第３条件を組み合わせて、運転を行う。第４モードでは、ＤＩＮ１をＯＦＦとしＤＩＮ２をＯＦＦとして、合流運転を固定して行う。

そして、上記制御装置４は、上記第１から上記第４モードのうち、上記切換設定部２０によって選択されたモードに基づいて、運転を行う。この切換設定部２０によって、各モードに、必要に応じて、切り換えることができる。

次に、上記各モードでの制御装置４による運転を説明する
図７Ａに示すように、上記第１モードでは、制御をスタートする（ステップＳ１１）と、分流運転に切り換えて（ステップＳ１２）、制御を終了する（ステップＳ１３）。このように、常時、強制的に分流運転を行う。

図７Ｂに示すように、上記第４モードでは、制御をスタートする（ステップＳ２１）と、合流運転に切り換えて（ステップＳ２２）、制御を終了する（ステップＳ２３）。このように、常時、強制的に合流運転を行う。

図７Ｃに示すように、上記第２モードでは、制御をスタートする（ステップＳ３１）と、現在のポンプの運転が合流運転か分流運転かを判断し（ステップＳ３２）、合流運転と判断した場合、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力Ｐｓ１を上回り、または、上記可変速モータ３の回転数が、予め設定された設定回転数（第１の設定流量Ｑｄ１に相当）を下回っているかを判断し（ステップＳ３３）、「Ｙｅｓ」と判断すれば、合流運転から分流運転に切り換えて（ステップＳ３４）、制御を終了し（ステップＳ３５）、一方、「Ｎｏ」と判断すれば、合流運転を維持して、制御を終了する（ステップＳ３５）。

一方、上記ステップＳ３２で分流運転と判断した場合、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力Ｐｄ１を下回っているかを判断し（ステップＳ３６）、「Ｙｅｓ」と判断すれば、分流運転から合流運転に切り換えて（ステップＳ３８）、制御を終了する（ステップＳ３５）。一方、「Ｎｏ」と判断すれば、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された第２の設定圧力Ｐｄ２を下回り、かつ、上記可変速モータ３の回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線ＭＶ１から予め設定された設定回転数（設定流量Ｑｄ３に相当する）を引いた値を上回っているかを判断し（ステップＳ３７）、「Ｙｅｓ」と判断すれば、分流運転から合流運転に切り換えて（ステップＳ３８）、制御を終了する（ステップＳ３５）。一方、「Ｎｏ」と判断すれば、分流運転を維持して、制御を終了する（ステップＳ３５）。

このように、上記第２モードでは、図５に示す上記第４条件（第２の制御）を有し、分流運転状態で、例えば保圧状態（デッドヘッドＤＨ）から負荷圧の高い流量制御状態に切り換わって、圧力が低下しかつ流量が上昇するとき、２つの第１、第２の設定圧力Ｐｄ１，Ｐｄ２、および、設定回転数（設定流量Ｑｄ３）によって判断するので、無駄なポンプの切り換えが発生せず、流量の応答性が向上する。つまり、この第２モードは、流量応答性向上モードといえる。

図７Ｄに示すように、上記第３モードでは、制御をスタートする（ステップＳ４１）と、現在のポンプの運転が合流運転か分流運転かを判断し（ステップＳ４２）、合流運転と判断した場合、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、合流運転時の圧力流量特性線の最大馬力曲線（定馬力線）ＭＨＰ２から予め設定された設定圧力Ｐｓ２分を上回っているかを判断する（ステップＳ４３）。このとき、「Ｙｅｓ」と判断すれば、合流運転から分流運転に切り換えて（ステップＳ４７）、制御を終了し（ステップＳ４６）、一方、「Ｎｏ」と判断すれば、圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された第２の設定圧力Ｐｄ３を上回り、かつ、可変速モータ３の回転数が、分流運転時の圧力流量特性線の最大流量線ＭＶ１から予め設定された設定回転数（設定流量Ｑｄ２）分を下回っているかを判断する（ステップＳ４４）。このとき、「Ｙｅｓ」と判断すれば、合流運転から分流運転に切り換えて（ステップＳ４７）、制御を終了し（ステップＳ４６）、一方、「Ｎｏ」と判断すれば、圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力Ｐｓ１を上回っているかを判断する（ステップＳ４５）。このとき、「Ｙｅｓ」と判断すれば、合流運転から分流運転に切り換えて（ステップＳ４７）、制御を終了し（ステップＳ４６）、一方、「Ｎｏ」と判断すれば、合流運転を維持して、制御を終了する（ステップＳ４６）。

一方、上記ステップＳ４２で分流運転と判断した場合、上記圧力センサ１７が検出した圧力が、予め設定された第２の設定圧力Ｐｄ２を下回っているかを判断し（ステップＳ４８）、「Ｙｅｓ」と判断すれば、分流運転から合流運転に切り換えて（ステップＳ４９）、制御を終了する（ステップＳ４６）。一方、「Ｎｏ」と判断すれば、分流運転を維持して、制御を終了する（ステップＳ４６）。

このように、上記第３モードでは、図３Ａに示す上記第２条件（第１の制御）を有し、合流運転状態で、例えば流量制御状態（フルフローＦＦ）から保圧状態（デッドヘッドＤＨ）に切り換わって、圧力が上昇しかつ流量が低下するとき、最大馬力曲線ＭＨＰ２の差分（設定圧力Ｐｓ２）または最大流量線ＭＶ１の差分（設定流量Ｑｄ２）によって判断するので、速やかに合流状態から分流状態に切り換え、圧力を迅速に上昇して、圧力の応答性が向上する。つまり、この第３モードは、圧力応答性向上モードといえる。

（第２の実施形態）
図８は、この発明のポンプユニットの第２の実施形態を示している。この第２の実施形態では、上記第１実施形態の上記第２モード（図７Ｃ）または上記第３モード（図７Ｄ）に換えて、または、第２、第３モードと共に、第５モードを有する。

図８に示すように、上記第５モードでは、図７Ｄの第３モードのステップＳ４１〜ステップＳ４７を、ステップＳ５１〜ステップＳ５７とし、図７Ｃの第２モードのステップＳ３６〜ステップＳ３８を、ステップＳ５８〜ステップＳ６０として、組み合わせたものである。なお、詳細な説明は省略する。

このように、上記第５モードでは、図３Ａに示す上記第２条件（第１の制御）、および、図５に示す上記第４条件（第２の制御）を有し、圧力の応答性および流量の応答性を、向上できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、図７Ｃの第２モードにおいて、ステップＳ３３〜ステップＳ３４を省略しまたは他のステップに置き換えて、新たな流量応答性向上モードとしてもよい。また、図７Ｄの第３モードのステップＳ４８、ステップＳ４９を省略しまたは他のステップに置き換えて、新たな圧力応答性向上モードとしてもよい。

また、制御装置は、上記第２条件（第１の制御）または上記第４条件（第２の制御）の少なくとも一方の条件を有していればよい。また、上記第２条件（第１の制御）および上記第４条件（第２の制御）以外の条件は、如何なる種類の条件であってもよい。

また、上記切換設定部は、上記切換弁を合流状態から分流状態に切り換える際に、上記制御装置が上記第１の制御（上記第２条件）またはその他の制御を行うように、上記制御装置の制御を切り換え可能としてもよい。この場合その他の制御とは、上記第１条件などの他の条件をいう。

また、上記切換設定部は、上記切換弁を分流状態から合流状態に切り換える際に、上記制御装置が上記第２の制御（上記第４条件）またはその他の制御を行うように、上記制御装置の制御を切り換え可能としてもよい。この場合その他の制御とは、上記第３条件などの他の条件をいう。

また、第１および第２ポンプとして、ギアポンプ以外のトロコイドポンプ、ベーンポンプまたはピストンポンプなどの他のポンプでもよく、固定容量型ポンプであればどのようなポンプでもよい。

また、圧力流量特性線の定馬力線として、最大馬力曲線を用いているが、最大馬力曲線に代えて斜線あるいは折れ線からなる擬似最大馬力曲線を用いてもよい。

１ 第１ポンプ
２ 第２ポンプ
３ 可変速モータ
４ 制御装置
５ 吐出ライン
６ 切換弁
８ 吐出ライン
１７ 圧力センサ
１９ 設定入力部
２０ 切換設定部

Claims (4)

1. 大容量の第１固定容量型ポンプ（１）と、
   上記大容量よりも小さな小容量、または同容量の第２固定容量型ポンプ（２）と、
   上記第１固定容量型ポンプ（１）および上記第２固定容量型ポンプ（２）を駆動する可変速モータ（３）と、
   上記第１固定容量型ポンプ（１）の吐出ライン（５）を、上記第２固定容量型ポンプ（２）の吐出ライン（８）に合流または分流させる切換弁（６）と、
   上記第２固定容量型ポンプ（２）の吐出ライン（８）の圧力を検出する圧力センサ（１７）と、
   上記圧力センサ（１７）からの圧力を表す信号と、上記可変速モータ（３）の回転数を表す信号とを受けて、予め定められた圧力流量特性線に自律的に沿うように、外部からの指令によることなく、上記切換弁（６）および上記可変速モータ（３）を制御して、上記第１固定容量型ポンプ（１）の吐出ライン（５）を分流させて第１固定容量型ポンプ（１）をアンロードさせた分流状態で運転を行い、または、上記第１固定容量型ポンプ（１）の吐出ライン（５）を第２固定容量型ポンプ（２）の吐出ライン（８）に合流させた合流状態で運転を行なう制御装置（４）と
   を備え、
   上記制御装置（４）は、
   上記圧力センサ（１７）が検出した圧力が、合流運転時の予め定められた圧力流量特性線の定馬力線（ＭＨＰ２）から予め設定された設定圧力（Ｐｓ２）分を上回ったとき、または、上記圧力センサ（１７）が検出した圧力が、予め設定された設定圧力（Ｐｄ３）を上回り、かつ、上記可変速モータ（３）の回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線（ＭＶ１）から予め設定された設定回転数（Ｑｄ２）分を下回ったとき、上記切換弁（６）を合流状態から分流状態に切り換える第１の制御を行うことを特徴とするポンプユニット。
2. 請求項１に記載のポンプユニットにおいて、
   上記制御装置（４）は、
   上記圧力センサ（１７）が検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力（Ｐｄ１）を下回ったとき、または、上記圧力センサ（１７）が検出した圧力が、上記第１の設定圧力（Ｐｄ１）よりも大きな予め設定された第２の設定圧力（Ｐｄ２）を下回り、かつ、上記可変速モータ（３）の回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線（ＭＶ１）から予め設定された設定回転数（Ｑｄ３）を引いた値を上回ったとき、上記切換弁（６）を分流状態から合流状態に切り換える第２の制御を行うことを特徴とするポンプユニット。
3. 請求項２に記載のポンプユニットにおいて、
   上記切換弁（６）を合流状態から分流状態に切り換える際に、上記制御装置（４）が上記第１の制御またはその他の制御を行うように、上記制御装置（４）の制御を切り換え可能とする一方、
   上記切換弁（６）を分流状態から合流状態に切り換える際に、上記制御装置（４）が上記第２の制御またはその他の制御を行うように、上記制御装置（４）の制御を切り換え可能とする切換設定部（２０）を備えることを特徴とするポンプユニット。
4. 大容量の第１固定容量型ポンプ（１）と、
   上記大容量よりも小さな小容量、または同容量の第２固定容量型ポンプ（２）と、
   上記第１固定容量型ポンプ（１）および上記第２固定容量型ポンプ（２）を駆動する可変速モータ（３）と、
   上記第１固定容量型ポンプ（１）の吐出ライン（５）を、上記第２固定容量型ポンプ（２）の吐出ライン（８）に合流または分流させる切換弁（６）と、
   上記第２固定容量型ポンプ（２）の吐出ライン（８）の圧力を検出する圧力センサ（１７）と、
   上記圧力センサ（１７）からの圧力を表す信号と、上記可変速モータ（３）の回転数を表す信号とを受けて、予め定められた圧力流量特性線に自律的に沿うように、外部からの指令によることなく、上記切換弁（６）および上記可変速モータ（３）を制御して、上記第１固定容量型ポンプ（１）の吐出ライン（５）を分流させて第１固定容量型ポンプ（１）をアンロードさせた分流状態で運転を行い、または、上記第１固定容量型ポンプ（１）の吐出ライン（５）を第２固定容量型ポンプ（２）の吐出ライン（８）に合流させた合流状態で運転を行なう制御装置（４）と
   を備え、
   上記制御装置（４）は、
   上記圧力センサ（１７）が検出した圧力が、予め設定された第１の設定圧力（Ｐｄ１）を下回ったとき、または、上記圧力センサ（１７）が検出した圧力が、上記第１の設定圧力（Ｐｄ１）よりも大きな予め設定された第２の設定圧力（Ｐｄ２）を下回り、かつ、上記可変速モータ（３）の回転数が、分流運転時の予め定められた圧力流量特性線の最大流量線（ＭＶ１）から予め設定された設定回転数（Ｑｄ３）を引いた値を上回ったとき、上記切換弁（６）を分流状態から合流状態に切り換える制御を行うことを特徴とするポンプユニット。

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