JPH0756267B2 - 可変容量型ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば射出成形機などにおけるシリンダ等
のアクチュエータに作動圧油を供給する可変容量型ポン
プに関し、特に吐出圧力及び吐出流量の指令信号に応じ
て制御動作を行なう比例電磁制御弁を用いて、吐出量可
変要素の変位操作力を与えるパイロット圧油圧力を吐出
圧力および吐出流量の測定電気量に基づく閉ループフィ
ードバック制御方式で制御することにより、吐出量可変
要素の位置制御によって吐出圧力および吐出流量をコン
トロールする電気油圧制御方式の可変容量型ポンプに関
するものである。

［従来の技術］ 特開昭62−55484号公報には、圧力と流量の設定指令を
電気信号で与え、吐出量可変要素の変位制御を単一の比
例電磁制御弁による閉ループの電気−油圧制御系で行う
ことにより、吐出ラインに流量制御弁を挿入することな
くポンプ吐出圧と流量を可変要素の変位によって制御す
るようにしたロードセンシング制御方式の可変容量型ポ
ンプが示されている。

この可変容量型ポンプでは、吐出量可変要素へ操作力を
与えるための操作ピストンの圧力室内のパイロット圧力
を、自己の吐出圧油の一部の導入により増圧またはタン
クへの導出により降圧させるように、単一の比例電磁制
御弁を用いて吐出圧および吐出流量の測定電気量に基づ
く閉ループフィードバック制御をすることにより、吐出
量可変要素を操作ピストンを介してばね力に対抗して位
置制御し、設定圧力以下では吐出流量を設定値に保つと
共に吐出圧が設定圧力に達したときには前記可変要素を
吐出流量が必要最小限になるカットオフ位置に変位させ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ このタイプの可変容量型ポンプにおいては、吐出ライン
中に流量制御弁を挿入することなく、自己圧により吐出
量可変要素の変位量を制御することによって吐出流量と
吐出圧とを制御しているため、特に数/min程度の微小
流量制御状態において吐出流量が設定値より多くなり、
正確な流量制御が困難になる傾向がある。

すなわち、一般的な可変容量型ポンプと同様に前述のタ
イプの従来の可変容量型ポンプでもフルカットオフ時の
可変要素の安定性を向上させるためのパイロット流れの
ドレン量の主要量を確保するために、操作ピストンがフ
ルカットオフ位置に達したときに操作ピストンによりド
レンへ開かれるブリード穴が前記圧力室の周壁の特定の
位置に固定的に穿たれているが、制御流量が数/min程
度の微小流量になると、操作ピストンはほぼフルカット
オフ位置と同等の位置で作動し、流量制御状態でありな
がらパイロット圧油がブリード穴からドレンへ逃げる状
態となる。このような微小流量制御状態で、負荷圧、即
ち、吐出圧力が下がって行くと、吐出圧力の一部から導
入されて圧力室に作用するパイロット圧力の低下に応じ
てパイロット流量が低下する一方で、ブリード穴からの
流出量はあまり変化しないので、吐出ラインから圧力室
に導入されるパイロット圧油の殆どがブリード穴から逃
げてしまうことになり、その結果、微小流量制御に必要
なパイロット圧力が立たなくなる。

したがって操作ピストンを押し込むことができなくな
り、可変要素がばね力で吐出量増加方向へ変位してしま
い、吐出流量が指令に反して増加して、特に低圧側にな
るほど吐出量を正確に制御することができなくなるとい
う短所があった。

この短所を解決するために、実開昭64−041681号には、
可変容量型ポンプに補助ポンプを連結して二連式ポンプ
にし、吐出量可変要素を制御するパイロット圧を可変容
量型ポンプの負荷への吐出ラインから供給すると共に、
この吐出ラインの圧力が所定の圧力値以下になったとき
に、パイロット圧油を外部の補助ポンプから補うことに
より微小流量制御状態での低圧時におけるパイロット流
量の不足分を補充するようにした自己圧−外部パイロッ
ト圧切換方式の可変容量型ポンプがこの出願の出願人か
ら提案されている。この方式によって微少流量制御時の
特に低圧領域での流量増加がかなり改善されたが、この
場合は、メインポンプの他に補助ポンプを搭載しなけれ
ばならないのでポンプの大型化および複雑化が不可避で
あり、補助ポンプの増加に応じて保守面でも問題が多く
なる。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、吐出量が設定値より多くなる傾向のあった微少
流量制御特性を補助ポンプを使用せずに改善して、制御
範囲の全域で設定指令信号にほぼ直線的に比例した流量
制御特性をもった可変容量型ポンプを提供することを目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明の可変容量型ポンプは、操作ピストンの操作力
による吐出量可変要素の変位に応じて吐出量を変化させ
るポンプ要素と、前記操作ピストンに操作力を作用させ
る圧力室内のパイロット圧油圧力をパイロットラインを
介して吐出圧油の一部の導入により増圧またはタンクへ
の導出により降圧させるように入力電気量に比例して制
御する第１の比例電磁制御弁手段と、前記電気量を設定
圧力および設定流量の各指令信号と吐出圧および吐出流
量の各測定電気量とに基づいて閉ループフィードバック
制御方式で制御することにより吐出量可変要素を操作ピ
ストンを介してばね力に抗して位置制御する制御アンプ
手段とを備え、吐出圧が設定圧力以下では吐出流量を設
定流量指令値に保つと共に吐出圧が設定圧力に達したと
きには前記可変要素を吐出流量が必要最小限になるカッ
トオフ位置に変位させるようにしたものであって、前記
操作ピストンがカットオフ制御位置にあるときに該操作
ピストンによって開かれることによりパイロット圧油の
うち少なくとも前記可変要素を制御位置に安定保持する
に必要な流量を前記圧力室内からドレンへ流出させるブ
リード穴が前記圧力室の周壁の所定位置に設けられてい
る形式の可変容量型ポンプであり、特に前述の課題を達
成するために、請求項１に記載の発明に係る可変容量型
ポンプにおいては、 ポンプの流量特性によって低圧領域で吐出流量が設定流
量よりも増加する現象が現れる固有の設定流量値に対し
て、前記流量指令信号が前記固有の設定流量値以下とな
る流量制御状態において前記流量指令信号に応じてポン
プ要素からの吐出圧油を絞り制御する第２の比例電磁制
御弁手段と、前記流量指令信号が前記固有の設定流量値
を超える流量制御状態においてはポンプ要素からの吐出
圧油を前記第２の比例電磁制御弁手段を介さずに直接吐
出させる油路切換手段とを備えている。

また請求項２に記載の発明に係る可変容量型ポンプで
は、前記第２の比例電磁制御弁に加えて、油路切換手段
が、前記流量指令信号の大きさを前記固有の設定流量値
と比較する比較器手段とを、比較器手段からの比較出力
信号によって作動する電磁弁手段とを有し、前記流量指
令信号が前記固有の設定流量値以下となる吐出流量範囲
の制御状態ではポンプ要素からの吐出圧油が前記第２の
比例電磁制御弁手段を経由して流れるように、また前記
流量指令信号が前記固有の設定流量値を超える吐出流量
範囲の制御状態では前記第２の比例電磁制御弁手段を経
由する圧油流れを遮断してポンプ要素からの吐出圧油が
直接吐出されるように、前記電磁弁手段によってポンプ
吐出油路を切換える回路構成を備えている。

この電磁弁手段は、前記流量指令信号が前記固有の流量
設定値を超える吐出流量制御状態においてポンプ要素か
らの吐出圧油を直接吐出させるための別の油圧操作開閉
弁などを自己の制御流れで油圧パイロット制御するもの
を包含する。

更に請求項３に記載の発明に係る可変容量型ポンプで
は、請求項１に記載の構成に加えて、前記流量指令信号
が前記固有の流量設定値以下となる吐出流量範囲の制御
状態ではポンプ要素からの吐出圧油が前記第２の比例電
磁制御弁手段を経由して吐出される第１の接続状態とな
るように、また前記流量指令信号が前記固有の流量設定
値を超える吐出流量範囲の制御状態では前記第２の比例
電磁制御弁を経由する圧油流れを遮断してポンプ要素か
らの吐出圧油が直接吐出される第２の接続状態となるよ
うに、ポンプ要素からの吐出圧油の一部から導かれたパ
イロット油圧によってポンプ吐出油路を切換える油圧操
作開閉弁手段を有し、前記第２の比例電磁制御弁は、前
記流量指令信号が前記固有の流量設定値以下となる吐出
流量範囲の制御状態では前記油圧操作開閉弁手段を第１
の接続状態にすると共に前記流量指令信号が前記固有の
流量設定値を超える吐出流量範囲の制御状態では前記油
圧操作開閉弁手段を第２の接続状態にするように前記パ
イロット油圧を制御する油路開閉ファンクションを有し
ている。

［作 用］ この発明においては、負荷への実吐出流量の制御を、流
量指令信号がポンプに固有の流量設定値より小流量の指
令値のときは流量指令信号に従った前記第２の比例電磁
制御弁による吐出流量の比例的な絞り制御で行ない、前
記固有の流量設定値以上の流量指令信号が与えられてい
るときは第１の比例電磁制御弁によるポンプ要素の吐出
量可変制御により通常の通りに行なうものである。

第１の比例電磁制御弁とポンプ要素による吐出量可変制
御の特性が前述のように悪化する微少流量域は、個々の
ポンプの設計によって固有の特性値として把握でき、こ
れは、例えば、対象ポンプについて流量設定値を順次下
げた場合のＰ−Ｑ特性を測定し、流量制御特性が低圧側
で設定流量以上の吐出流量となる悪化傾向を示し始める
流量設定値を以て前記対象ポンプの固有の流量設定値と
すればよい。実際の使用に当たっては、ポンプへの流量
指令信号が前記固有の流量設定値を下回ると、ポンプ要
素から負荷へ送られる実吐出量は第２の比例電磁制御弁
による絞り制御で流量指令信号に応じた制御をされるよ
うになる。尚、このときのポンプ要素側の制御状態に注
目すれば、以上に述べたような第２の比例電磁制御弁に
よる負荷流量の絞り制御状態では、ポンプ吐出ラインに
第２の比例電磁制御弁という絞り要素が挿入されること
になるので、負荷圧に加えて絞り要素の開度で定まる圧
損に応じた吐出圧力の上昇が生じ、従ってポンプ要素自
体は前述閉ループフィードバック制御により第１の比例
電磁制御弁による圧力制御状態に移行し、吐出量可変要
素は前記圧損分（圧力補償弁がある場合にはその補償圧
力を含めた圧損）と負荷圧との和に相当する吐出圧力を
得るような吐出流量となるようにカットオフ位置近辺か
らフルカットオフ位置の間のどこかで動作していること
になる。

流量指令信号が前記固有の流量設定値を超えると第２の
比例電磁制御弁による絞り制御が解除され、油路切換手
段によってポンプ要素から負荷へ直接吐出される実吐出
量は、第１の比例電磁制御弁とポンプ要素による前述閉
ループフィードバックの吐出流可変制御で制御される。

請求項２に記載の発明では、この二つの制御状態におけ
るポンプ吐出油路の切換えは、流量指令信号の大きさを
比較する電気的な比較器手段とその比較出力により作動
する電磁弁手段によって行なわれる。すなわち、この電
磁弁手段は、前記流量指令信号が前記固有の流量設定値
以下となる比較的低吐出流量範囲の制御状態においては
ポンプ要素からの吐出圧油が前記第２の比例電磁制御弁
手段を経由して吐出されるようにポンプ吐出油路を切換
え、また前記流量指令信号が前記固有の流量設定値を超
える吐出流量制御状態においては前記第２の比例電磁制
御弁手段を経由する圧油流れを遮断してポンプ要素から
の吐出圧油が直接吐出されるようにポンプ吐出油路を切
換える。これによって第２の比例電磁制御弁は、いずれ
にせよ微少流量制御範囲の流量しか扱わなくなるから小
型の比例電磁制御弁で済むことになる。

また請求項３に記載の発明では、前記二つの制御状態に
おけるポンプ吐出油路の同様の切換えはパイロット油圧
によって作動する油圧操作開閉弁手段によって行なわ
れ、この場合、前記油圧開閉弁手段への前記パイロット
油圧は前記第２の比例電磁制御弁によって前記各制御状
態に対応して制御される。

即ち、油圧操作開閉弁手段は、ポンプ要素からの吐出圧
油の一部から導かれたパイロット油圧によってポンプ吐
出油路を切換えることにより、流量指令信号が前記固有
の流量設定値以下となる吐出流量範囲の制御状態ではポ
ンプ要素からの吐出圧油が前記第２の比例電磁制御弁手
段を経由して吐出される第１の接続状態とし、また前記
流量指令信号が前記固有の流量設定値を超える吐出流量
範囲の制御状態では前記第２の比例電磁制御弁を経由す
る圧油流れを遮断してポンプ要素からの吐出圧油が直接
吐出される第２の接続状態とする。第２の比例電磁制御
弁は、前記流量指令信号が前記固有の流量設定値以下と
なる吐出流量範囲の制御状態では例えば第１の油路開閉
ファンクションとなってパイロット圧油を油圧操作開閉
弁手段に与えることにより油圧操作開閉弁手段を第１の
接続状態にし、また前記流量指令信号が前記固有の流量
設定値を超える吐出流量範囲の制御状態では第２の油路
開閉ファンクションとなって油圧操作開閉弁手段へのパ
イロット圧油の供給を断つことにより油圧操作開閉弁手
段を第２の接続状態にする。

本発明では、ポンプの流量特性が悪化する微少流量制御
域においてはポンプ吐出圧油を第２の比例電磁制御弁で
絞り制御するので、外部特性としての流量制御特性が微
少流量制御状態においても低圧領域を含めて全域で直線
状に設定指令値に従うようになる。

尚、本発明で第２の比例電磁制御弁によって行なう絞り
制御は、通常の比例電磁流量調整弁と同じく絞り前後の
差圧がほぼ一定に保持される圧力補償動作を伴うもので
あることは述べるまでもない。

［実施例］ 第１図はこの発明の第１実施例に係る可変容量型ポンプ
の構成を示す電気−油圧回路図である。

この実施例の可変容量型ポンプは、図示しない原動機で
回転駆動される可変容量型のポンプ要素10と、このポン
プ要素10の押退け容積をその変位によって変えてポンプ
の吐出量を変化させる吐出量可変要素（例えばアキシャ
ルピストンポンプでは斜板ヨーク）10aと、ヨークリタ
ーンばね10bなどの力に対抗して前記可変要素10aを変位
させるためにその尾端の圧力室11aの油圧力で変位制御
される操作ピストン11とを含む可変容量型ポンプアッセ
ンブリーを備えている。このポンプのパイロット圧の制
御のための第１の比例電磁制御弁15と安全弁16、絞り1
4、エアー抜き弁12、制御アンプ装置20および圧抜弁13
などは、例えばポンプハウジングの端部カバーなどに取
付けられる。この他に、ポンプ吐出量に対応した量とし
て可変要素10aの変位量を電気信号として検出する変位
検出器17およびポンプ吐出圧を電気信号として検出する
圧力センサ18が設けられており、アンプ装置20の入力端
子19a,19bに入力された圧力と流量の各設定指令信号に
対して各々フィードバック信号を与えている。

以上が通常の電気−油圧制御可変容量型ポンプ主要部の
構成であり、パイロットラインP_Pにメインポンプ要素10
からの吐出圧の一部がパイロット圧油として与えられた
ときに、吐出量可変要素10aへ操作力を与えるための操
作ピストン11の圧力室11aのパイロット圧油圧力を、比
例電磁制御弁15を用いてメインポンプ要素10の吐出圧お
よび吐出流量の測定電気量に基づく閉ループフィードバ
ック制御により制御し、操作ピストン11を変位させて可
変要素10aの位置制御をし、流量・圧力の制御を行な
う。この場合、安全弁16は、ポンプ要素10の吐出圧が予
め設定された上限圧力値に達したときに吐出圧を直接操
作ピストン11の圧力室11aに導入してポンプ要素10をフ
ルカットオフ状態にし、またエアー抜き弁12はポンプ要
素10の初期運転時にサクションライン中に溜っていたエ
アーをドレーンに放出し、ポンプの吸込性能を向上させ
ようとするものである。更に圧抜弁13は絞り14前後の差
圧で作動し、例えば降圧時や負荷のブロックなどによっ
て負荷側の圧力が高くなったときにパイロットラインP_P
に大きな圧油流れが生じるので、このときに絞り14前後
の差圧の上昇により圧抜弁13が切り換わり、吐出ライン
の上昇圧力分の圧油をタンクへ逃がして圧抜きを行な
う。

この実施例では、以上のポンプ主要部の構成に加えて、
第２の比例電磁制御弁としての比例電磁絞り弁21と、圧
力補償弁22と、電磁セレクタ弁23と、チェック弁24と、
制御アンプ25と、コンパレータ26とを含む追加構成が例
えば同じポンプカバー上に装備されている。

チェック弁24は、ポンプ要素10の吐出口と負荷への吐出
ポート29との間に挿入され、その向きは吐出ポート29か
ら流入する圧油流れを許容し、ポンプ要素10の吐出口か
ら吐出ポート29へ直接流出使用とする流れを阻止するよ
うな向きである。

電磁セレクタ弁23は、非励磁状態ではチェック弁24の両
端をバイパスしてそのチェック機能を無効にすることに
よりポンプ10の吐出口と吐出ポート29とを両方向の圧油
流れに対してを連通させ、励磁状態では前記バイパスを
遮断してチェック弁14のチェック機能を有効にする。

比例電磁絞り弁21と圧力補償弁22は、周知の比例電磁式
圧力補償機能付流量制御弁を構成し、前記セレクタ弁23
によってチェック弁24がチェック機能を有効にされてい
るときだけポンプ要素10の吐出口と負荷への吐出ポート
29との間に挿入されるようになっている。つまり前記セ
レクタ弁23は、このようなチェック弁24のチェック機能
の切換と比例電磁式圧力補償機能付流量制御弁の回路へ
の挿入の切換との機能とを担っている。

制御アンプ25は、前記端子19bへ与えられる流量指令信
号を入力とし、前記固有の流量設定値以下の低流量範囲
について流量指令信号に応じて比例電磁絞り弁21へ制御
電流を与えるものである。

コンパレータ26は、前記端子19bへ与えられる流量指令
信号の大きさを設定基準値と比較し、それが前記固有の
流量設定値以下のときに前記セレクタ弁23を励磁して切
り換えるための出力を生じ、流量指令信号が前記設定値
を超える場合はセレクタ弁23を非励磁状態にして前記チ
ェック弁24のチェック機能を無効にする。

このような追加構成の機能と作動によって、外部の制御
装置から端子19bに与えられる流量指令信号が前記固有
の流量設定値以上のときは、コンパレータ26が出力を生
じないのでセレクタ弁23がチェック弁24をバイパスして
おり、従ってメインポンプ11は第１の比例電磁制御弁15
による閉ループフィードバック方式の流量制御で負荷へ
の吐出流量を可変制御する。

一方、流量指令信号が前記固有の流量設定値以下のとき
は、コンパレータ26の出力によってセレクタ弁23が切り
換わってチェック弁24のバイパスを遮断し、ポンプ吐出
油路が前記第２の比例電磁制御弁である比例電磁絞り弁
21と圧力補償弁22とで構成された比例電磁式圧力補償機
能付流量制御弁を経由する回路状態になる。

この状態でポンプ要素10からの吐出圧油は、第２の比例
電磁制御弁である比例電磁絞り弁21と圧力補償弁22とで
構成された比例電磁式圧力補償機能付流量制御弁を経由
して吐出ポート29へ流れ、その流量はアンプ25と比例電
磁絞り弁21とにより流量指令信号に応じて比例制御され
るようになる。この場合、比例電磁絞り弁21の絞り開度
はアンプ25に与えられる流量指令信号に応じた開度とな
り、その絞り前後の差圧は圧力補償弁22によって一定に
保たれ、従って吐出ポート29から負荷へ送られる実吐出
量はその時の流量指令信号に応じた流量となる。

尚、このときのポンプ要素10の制御状態に注目すれば、
以上に述べたような第２の比例電磁制御弁による負荷流
量の絞り制御状態では、ポンプ吐出ラインに比例電磁絞
り弁21と圧力補償弁22が挿入されているので、ポンプ要
素10の吐出圧力、従ってパイロットラインP_Pの圧力は、
負荷圧に加えて比例電磁絞り弁21の入口から圧力補償弁
22の出口までの間の圧損に応じた圧力だけ上昇すること
になり、これによって端子19aへの圧力センサ18からの
フィードバック信号が大きくなり、従ってポンプ要素10
自体は前述閉ループフィードバック制御により第１の比
例電磁制御弁15による圧力制御状態に移行し、吐出量可
変要素10aは前記圧損分と負荷圧との和に相当する吐出
圧力を得るような吐出流量となるようにカットオフ位置
近辺からフルカットオフ位置の間のどこかで位置制御さ
れている。

これを負荷側の観点からみると、アクチュエータの負荷
トルクに応じた負荷圧の変化に対して、比例電磁絞り弁
21の絞り前後の差圧を一定に保持するように圧力補償弁
22が補償制御しているから、負荷へ送られる実吐出量が
比例電磁絞り弁21によって流量設定信号に応じた流量に
維持されてアクチュエータが設定速度に保たれる一方
で、圧力補償弁22による補償動作によって比例電磁絞り
弁21の入口から圧力補償弁22の出口までの間の圧損（差
圧）は、負荷圧が変化しても一定になり、ポンプ要素10
は、圧力センサ18によって検出される前記負荷圧と圧損
との和に相当する吐出圧力を得るような吐出流量となる
ように閉ループフィードバック制御により圧力制御され
ていることになる。

この動作は可逆的であり、流量指令信号が大きくなる場
合も小さくなる場合も有効に行なわれることは述べるま
でもない。

このようにして、流量指令信号の大きさが前記固有の流
量設定値以下の低流量制御領域における比例電磁絞り弁
21による流量制御状態と、それより大きな流量指令信号
によるポンプ自体の可変要素による流量制御状態との切
換動作が行なわれるので、結果として微小流量領域から
最大流量までの広い制御範囲に亙って流量指令信号に対
応した直線的な流量特性が得られるようになるものであ
る。

第２図は本発明の第２実施例を示しており、ポンプ主要
部の構成は前述の第１実施例と同様であるので説明を省
略する。この第２実施例においては、かかるポンプ主要
部の構成に対する追加構成のうち、ポンプ吐出油路の切
換手段が第１実施例と異なっている。

すなわち、第２実施例では、チェック弁24のバイパス路
の開閉のために油圧パイロット方式のシートタイプのロ
ジック開閉弁28がチェック弁24の両端間に接続され、ロ
ジック開閉弁28のパイロット圧力室28aに対してコンパ
レータ26の出力で開閉する電磁弁27により吐出圧油の導
入とタンクラインへの連通とを切り換えている。

第２図において、流量指令信号が前記固有の流量設定値
より大きい場合はコンパレータ26が出力を生じていない
ので、電磁弁27はロジック開閉弁28のパイロット圧力室
28aをタンクラインへ連通させ、従ってポンプ要素10か
らの吐出圧油はロジック開閉弁28をそのばね力に抗して
押し開けて負荷へ流れ、この状態ではポンプは第１の比
例電磁制御弁15による閉ループ制御で流量を制御してい
る。一方、流量指令信号が前記固有の流量設定値以下の
場合はコンパレータ26が出力を生じ、それによって電磁
弁27がロジック開閉弁28のパイロット圧力室28aに吐出
圧油の一部を導入する。このパイロット圧力室28aへの
吐出圧油の導入でロジック開閉弁28がシートに着座して
閉じられると、ポンプ要素10からの吐出圧油は比例電磁
絞り弁21と圧力補償弁22とを経由して吐出ポート29へ流
れ、負荷への流量は、アンプ25への流量指令信号に応じ
て比例電磁絞り弁21によって制御されるようになる。

この第２実施例では、吐出油路の開閉を油圧パイロット
方式の開閉弁とそのパイロット切換用の電磁弁27とで行
なうので、電磁弁27を第１実施例のセレクタ弁23より小
形低電力のものとすることができ、また開閉弁28がロジ
ックタイプのシート型のものであるので、比例電磁絞り
弁21による微小流量領域の吐出流量制御時において、第
１実施例のようにセレクタ弁23から漏れて吐出ポート29
へ直接流れようとする圧油が殆ど生じなくなると共に、
微小流量制御域を超える流量制御範囲では充分な流量を
圧力損失なく安定に流すことができる。

第３図は本発明の第３実施例を示しており、この場合も
ポンプ主要部の構成は前述の第１実施例と同様であるの
で説明を省略する。この第３実施例においては、かかる
ポンプ主要部の構成に対する追加構成のうち、ポンプ吐
出油路の切換手段が第１および第２実施例と異なってい
る。

すなわち、第３実施例においては、比例制御動作と油路
開閉ファンクションとを併せ持つ比例電磁絞り弁31を第
２の比例電磁制御弁として用いており、比例電磁絞り弁
31の油路開閉ファンクションによって前記油路開閉手段
をも構成いている。

この比例電磁絞り弁31は、流量指令信号が前記固有の流
量設定値以下のときは第３図中に示した左側のファンク
ションとなり、この状態では、アンプ25の出力に応じて
ポンプ要素10からの吐出圧油を比例的に流量調整して吐
出ポート29へ流すと共に、入口側の吐出圧油の一部をロ
ジック開閉弁28のパイロット圧力室28aへ導入し続け
る。一方、流量指令信号が前記固有の流量設定値を超え
たときには比例電磁絞り弁31はアンプ25の出力増加によ
って第３図中に示した右側のファンクションとなり、こ
の状態では自身の流量制御ラインを遮断すると共にロジ
ック開閉弁28のパイロット圧力室28aをタンクラインへ
連通させる。

この第３実施例では、第２の比例電磁制御弁の機能の一
部でロジック開閉弁の油圧による開閉制御を行なわせる
ので、第２実施例に比べて電磁弁ひとつを省略すること
ができ、また開閉弁28がロジックタイプのシート型のも
のであるので、比例電磁絞り弁31による微小流量領域の
吐出流量制御時において、第１実施例のようにセレクタ
弁23から漏れて吐出ポート29へ直接流れようとする圧油
が殆ど生じなくなると共に、微小流量制御域を超える流
量制御範囲では充分な流量を圧力損失なく安定に流すこ
とができる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、微小流量制御領域にお
いては第２の比例電磁制御弁によるバルブ制御モードで
流量制御が行なわれ、それ以上の流量の制御領域では本
来の閉ループ制御によるポンプ制御モードで流量制御が
行なわれ、これらの制御モードのに切換が流量指令信号
の大きさに基いて自動的に行なわれるので、外部特性と
して微小流量域から最大流量まで全域で直線状に設定指
令に従う流量制御特性をもった可変容量型ポンプを提供
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る可変容量型ポンプの
構成を一部ブロック図形式で示す電気−油圧回路図、第
２図は本発明の第２実施例に係る可変容量型ポンプの構
成を一部ブロック図形式で示す電気−油圧回路図、第３
図は本発明の第３実施例に係る可変容量型ポンプの構成
を一部ブロック図形式で示す電気−油圧回路図である。 （主要部分の符号の説明） 10……ポンプ要素、10a……吐出量可変要素、11……操
作ピストン、12……エアー抜き弁、13……圧抜弁、14…
…絞り、15……第１の比例電磁制御弁、16……安全弁、
17……変位検出器、18……圧力センサ、20……制御アン
プ、21,31……比例電磁絞り弁（第２の比例電磁制御
弁）、22……圧力補償弁、23……電磁セレクタ弁、24…
…チェック弁、25……制御アンプ（微小流量制御用）、
26……コンパレータ、27……電磁弁、28……ロジック開
閉弁、29……吐出ポート。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作ピストンの操作力による吐出量可変要
   素の変位に応じて吐出量を変化させるポンプ要素と、前
   記操作ピストンに操作力を作用させる圧力室内のパイロ
   ット圧油圧力をパイロットラインを介して吐出圧油の一
   部の導入により増圧またはタンクへの導出により降圧さ
   せるように入力電気量に比例して制御する第１の比例電
   磁制御弁手段と、前記電気量を設定圧力および設定流量
   の各指令信号と吐出圧および吐出流量の各測定電気量と
   に基づいて閉ループフィードバック制御方式で制御する
   ことにより吐出量可変要素を操作ピストンを介してばね
   力に抗して位置制御する制御アンプ手段とを備え、吐出
   圧が設定圧力以下では吐出流量を設定流量指令値に保つ
   と共に吐出圧が設定圧力に達したときには前記可変要素
   を吐出流量が必要最小限になるカットオフ位置に変位さ
   せるようにした可変容量型ポンプであって、前記操作ピ
   ストンがカットオフ制御位置にあるときに該操作ピスト
   ンによって開かれることによりパイロット圧油のうち少
   なくとも前記可変要素を制御位置に安定保持するに必要
   な流量を前記圧力室内からドレンへ流出させるブリード
   穴が前記圧力室の周壁の所定位置に設けられているもの
   において、 ポンプの流量特性によって低圧領域で吐出流量が設定流
   量よりも増加する現象が現れる固有の設定流量値に対し
   て、前記流量指令信号が前記固有の設定流量値以下とな
   る流量制御状態において前記流量指令信号に応じてポン
   プ要素からの吐出圧油を絞り制御する第２の比例電磁制
   御弁手段と、 前記流量指令信号が前記固有の設定流量値を超える流量
   制御状態においてはポンプ要素からの吐出圧油を前記第
   ２の比例電磁制御弁手段を介さずに直接吐出させる油路
   切換手段とを備えたことを特徴とする可変容量型ポン
   プ。
2. 【請求項２】油路切換手段が、前記流量指令信号の大き
   さを前記固有の設定流量値と比較する比較器手段と、比
   較器手段からの比較出力信号によって作動する電磁弁手
   段とを有し、前記流量指令信号が前記固有の設定流量値
   以下となる吐出流量範囲の制御状態ではポンプ要素から
   の吐出圧油が前記第２の比例電磁制御弁手段を経由して
   流れるように、また前記流量指令信号が前記固有の設定
   流量値を超える吐出流量範囲の制御状態では前記第２の
   比例電磁制御弁手段を経由する圧油流れを遮断してポン
   プ要素からの吐出圧油が直接吐出されるように、前記電
   磁弁手段によってポンプ吐出油路を切換える回路構成を
   備えたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型ポ
   ンプ。
3. 【請求項３】前記流量指令信号が前記固有の設定流量値
   以下となる吐出流量範囲の制御状態ではポンプ要素から
   の吐出圧油が前記第２の比例電磁制御弁手段を経由して
   吐出される第１の接続状態となるように、また前記流量
   指令信号が前記固有の設定流量値を超える吐出流量範囲
   の制御状態では前記第２の比例電磁制御弁を経由する圧
   油流れを遮断してポンプ要素からの吐出圧油が直接吐出
   される第２の接続状態となるように、ポンプ要素からの
   吐出圧油の一部から導かれたパイロット油圧によってポ
   ンプ吐出油路を切換える油圧操作開閉弁手段を有し、前
   記第２の比例電磁制御弁は、前記流量指令信号が前記固
   有の設定流量値以下となる吐出流量範囲の制御状態では
   前記油圧操作開閉弁手段を第１の接続状態にすると共に
   前記流量指令信号が前記固有の設定流量値を超える吐出
   流量範囲の制御状態では前記油圧操作開閉弁手段を第２
   の接続状態にするように前記パイロット油圧を制御する
   油路開閉ファンクションを有することを特徴とする請求
   項１に記載の可変容量型ポンプ。